JPH07325096A - 速度計及び位置情報検出装置 - Google Patents
速度計及び位置情報検出装置Info
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- JPH07325096A JPH07325096A JP11854894A JP11854894A JPH07325096A JP H07325096 A JPH07325096 A JP H07325096A JP 11854894 A JP11854894 A JP 11854894A JP 11854894 A JP11854894 A JP 11854894A JP H07325096 A JPH07325096 A JP H07325096A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 装置構成を大型化することなく被測定物体の
深度方向の変動に対応可能な速度計を得る。 【構成】 速度測定用に形成した所定間隔の干渉縞によ
る前記被測定物体からの散乱光を検出する第１の検出系
と、前記２光束とは波長の異なる２光束を前記光学系を
介して発散または集束光束として前記被測定物体に入射
して干渉縞配列方向と垂直方向に勾配を持たせた干渉縞
を形成し該勾配を持たせた干渉縞による前記被測定物体
からの散乱光を検出する第２の検出系と、を有し前記第
１の検出系と前記第２の検出系それぞれからの出力信号
を比較して前記被測定物体の前記第１または第２の検出
系との対向方向相対位置を判別する。
深度方向の変動に対応可能な速度計を得る。 【構成】 速度測定用に形成した所定間隔の干渉縞によ
る前記被測定物体からの散乱光を検出する第１の検出系
と、前記２光束とは波長の異なる２光束を前記光学系を
介して発散または集束光束として前記被測定物体に入射
して干渉縞配列方向と垂直方向に勾配を持たせた干渉縞
を形成し該勾配を持たせた干渉縞による前記被測定物体
からの散乱光を検出する第２の検出系と、を有し前記第
１の検出系と前記第２の検出系それぞれからの出力信号
を比較して前記被測定物体の前記第１または第２の検出
系との対向方向相対位置を判別する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は速度計及び位置情報検出
装置に関する。本発明は特に移動する物体や流体などの
移動速度、移動距離を非接触且つ高精度に測定するドッ
プラー速度計に良好に適用できるものである。
装置に関する。本発明は特に移動する物体や流体などの
移動速度、移動距離を非接触且つ高精度に測定するドッ
プラー速度計に良好に適用できるものである。
【０００２】
【従来の技術】ドップラー速度計は、移動する物体や流
体にレーザー光を照射した際に発生する回折、干渉によ
り、光束が変調されることを利用して移動する物体や流
体の移動速度、移動距離を測定する装置が良く知られて
いる。
体にレーザー光を照射した際に発生する回折、干渉によ
り、光束が変調されることを利用して移動する物体や流
体の移動速度、移動距離を測定する装置が良く知られて
いる。
【０００３】図７はレーザーダイオード１からのレーザ
ー光Ｉを、格子ピッチ dg なる透過型回折格子１０に格
子の配列方向 t に入射したときの回折例を示し、m を
回折次数（１、２、・・・）、λを光の波長とすれば、
回折角θ0は次式となる。
ー光Ｉを、格子ピッチ dg なる透過型回折格子１０に格
子の配列方向 t に入射したときの回折例を示し、m を
回折次数（１、２、・・・）、λを光の波長とすれば、
回折角θ0は次式となる。
【０００４】 s i n θ0＝mλ／dg ・・・（１） このうち０次以外の± n 次光（ n は１、２、・・・）
は次式となる。
は次式となる。
【０００５】 s i n θ0＝±n λ／dg ・・・（２）
【０００６】図８は回折格子１０を透過した± n 次の
回折光５ a 、５ b をミラー６ a 、６ bによって、移
動物体としての被測定物７への入射角がθ0になるよう
にした図であり、速度Vで進行する被測定物７からの発
散光を受光した光検出器９により検出されるドップラー
周波数 Fは F ＝２V sin θ0／λ＝２n V／ dg ・・・（３） となり、レーザー光Ｉの波長λに依存せず、回折格子１
０の格子ピッチ dg に反比例し、被測定物７の速度Vに
比例する。格子ピッチdgは充分安定し得るので、ドップ
ラー周波数Fは被測定物７の速度Vのみに比例した周波数
となる。
回折光５ a 、５ b をミラー６ a 、６ bによって、移
動物体としての被測定物７への入射角がθ0になるよう
にした図であり、速度Vで進行する被測定物７からの発
散光を受光した光検出器９により検出されるドップラー
周波数 Fは F ＝２V sin θ0／λ＝２n V／ dg ・・・（３） となり、レーザー光Ｉの波長λに依存せず、回折格子１
０の格子ピッチ dg に反比例し、被測定物７の速度Vに
比例する。格子ピッチdgは充分安定し得るので、ドップ
ラー周波数Fは被測定物７の速度Vのみに比例した周波数
となる。
【０００７】なお、図８において、８は被測定物７から
の反射光を光検出器９へ集光するレンズ、６１は上記の
各構成部材を保持する速度計本体、Lはミラー６a 、６b
の間隔寸法、h は回折格子１０から被測定物 ７までの
測定寸法である。また、上記回折格子１０は反射回折格
子にしても同様である。
の反射光を光検出器９へ集光するレンズ、６１は上記の
各構成部材を保持する速度計本体、Lはミラー６a 、６b
の間隔寸法、h は回折格子１０から被測定物 ７までの
測定寸法である。また、上記回折格子１０は反射回折格
子にしても同様である。
【０００８】図９に示す従来のレーザードップラー速度
計は、レーザー光の波長λの変化に応じて入射角θが変
化し、sin θ ／ λがほぼ一定になる様にレーザー光を
被測定物７に入射する光学系を、レーザー光を回折して
± n 次（ n ＝１、２、３・・・）の回折光を形成する
回折格子１０と、焦点距離 f が等しい２枚のレンズ１
１L、１２Lとにより構成し、前記２枚のレンズ１１L、
１２Lの間隔を焦点距離f の２倍に設定したもので、各
構成部材は速度計本体１０１に所定の位置関係を保って
保持されている。
計は、レーザー光の波長λの変化に応じて入射角θが変
化し、sin θ ／ λがほぼ一定になる様にレーザー光を
被測定物７に入射する光学系を、レーザー光を回折して
± n 次（ n ＝１、２、３・・・）の回折光を形成する
回折格子１０と、焦点距離 f が等しい２枚のレンズ１
１L、１２Lとにより構成し、前記２枚のレンズ１１L、
１２Lの間隔を焦点距離f の２倍に設定したもので、各
構成部材は速度計本体１０１に所定の位置関係を保って
保持されている。
【０００９】このような構成にすることにより、波長が
変動したときの交差２光束のずれをなくし、より小さく
設定することができ、レーザーダイオード１からのレー
ザー光はコリメータレンズ２によって直径１．２mmφの
平行光束３となり、格子ピッチ３．２u m の透過型回折
格子１０の配列方向に入射する。
変動したときの交差２光束のずれをなくし、より小さく
設定することができ、レーザーダイオード１からのレー
ザー光はコリメータレンズ２によって直径１．２mmφの
平行光束３となり、格子ピッチ３．２u m の透過型回折
格子１０の配列方向に入射する。
【００１０】透過型回折格子１０から得られた±１次の
回折光５ a 、５ b を焦点距離 fの凸レンズ１１ L に
入射すると、図のような光束１３ a 、１３ b が得られ
る。この光束１３ a 、１３ b を２ f 離れた他の凸レ
ンズ１２Lに入射すると、再び平行光１４ a 、１４ b
が得られ、前述の 回折格子１０からの回折角θと等し
い角度で１．２ m mφのスポット径となって矢印７a 方
向に移動している被測定物７に照射する。
回折光５ a 、５ b を焦点距離 fの凸レンズ１１ L に
入射すると、図のような光束１３ a 、１３ b が得られ
る。この光束１３ a 、１３ b を２ f 離れた他の凸レ
ンズ１２Lに入射すると、再び平行光１４ a 、１４ b
が得られ、前述の 回折格子１０からの回折角θと等し
い角度で１．２ m mφのスポット径となって矢印７a 方
向に移動している被測定物７に照射する。
【００１１】この被測定物７からの散乱光は凸レンズ１
２L及び集光レンズ８を介して効率よく光検出器９の受
光部９ a にと集光するので、次式によりドップラー周
波数Fを検出することができる。
２L及び集光レンズ８を介して効率よく光検出器９の受
光部９ a にと集光するので、次式によりドップラー周
波数Fを検出することができる。
【００１２】 F＝２V／dg ・・・（４）
【００１３】ここで、レーザーダイオード１ の波長λ
が変化したとすると、dg sin θ＝λに対応してθが変
動するが、前述の装置同様ドップラー信号は変化しな
い。また、この装置では２光束スポットの位置も不動に
することができる。即ち被測定物７が不動なので、スポ
ット間の位置ずれは生じず常に適正な光差状態を保つ。
また回折格子１０と凸レンズ１１ L との距離 a ＜凸レ
ンズ１２ L と被測定物７との距離 b であるため、 b
は比較的長くなり、ワーキングディスタンスを大きくす
ることができ、速度設計の自由度が大きくなる。温度に
よる測定精度の依存性も極めて少なく高精度な速度測定
を実現でる。
が変化したとすると、dg sin θ＝λに対応してθが変
動するが、前述の装置同様ドップラー信号は変化しな
い。また、この装置では２光束スポットの位置も不動に
することができる。即ち被測定物７が不動なので、スポ
ット間の位置ずれは生じず常に適正な光差状態を保つ。
また回折格子１０と凸レンズ１１ L との距離 a ＜凸レ
ンズ１２ L と被測定物７との距離 b であるため、 b
は比較的長くなり、ワーキングディスタンスを大きくす
ることができ、速度設計の自由度が大きくなる。温度に
よる測定精度の依存性も極めて少なく高精度な速度測定
を実現でる。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら従来のレ
ーザードップラー速度計は、被測定物がレーザー光束の
交差で干渉縞の生じている範囲に存在していなければな
らない。図７に示した従来のレーザードップラー速度計
の構成の場合、レーザー光束の直径１．２ mm φ、レー
ザー交差角度１２°に設定されており、測定するに十分
な干渉縞の生じる範囲、つまり測定可能範囲は実測によ
り凸レンズ１２ L より２０±１ mm となる。例えば鋼
板の移動速度を測定する場合、表面の凹凸、板の反りが
あった場合でも２ mm の深度むらしか許されないという
ことも規定される。
ーザードップラー速度計は、被測定物がレーザー光束の
交差で干渉縞の生じている範囲に存在していなければな
らない。図７に示した従来のレーザードップラー速度計
の構成の場合、レーザー光束の直径１．２ mm φ、レー
ザー交差角度１２°に設定されており、測定するに十分
な干渉縞の生じる範囲、つまり測定可能範囲は実測によ
り凸レンズ１２ L より２０±１ mm となる。例えば鋼
板の移動速度を測定する場合、表面の凹凸、板の反りが
あった場合でも２ mm の深度むらしか許されないという
ことも規定される。
【００１５】本発明は装置構成を大型化することなく被
測定物体の深度方向の変動に対応可能な速度計を得るこ
とを第１の目的とする。
測定物体の深度方向の変動に対応可能な速度計を得るこ
とを第１の目的とする。
【００１６】本発明は特に被測定物体の略同一位置にお
いて速度情報と深度方向の位置情報を得られる速度計を
得ることを第２の目的とする。
いて速度情報と深度方向の位置情報を得られる速度計を
得ることを第２の目的とする。
【００１７】本発明は上述ドップラー速度計のような装
置に構成を大型化することなく組み込める、被測定物体
の深度方向の変動等の位置情報を検出する装置を得るこ
とを第３の目的とする。
置に構成を大型化することなく組み込める、被測定物体
の深度方向の変動等の位置情報を検出する装置を得るこ
とを第３の目的とする。
【００１８】
【課題を解決するための手段】上述目的を達成するため
の第１の発明は、２光束を光学系を介して平行光束とし
て所定の入射角で被測定物体に入射させて所定間隔の干
渉縞を形成し所定間隔の干渉縞による前記被測定物体か
らの散乱光を検出する第１の検出系と、該第１の検出系
からの出力信号により前記被測定物体との相対移動速度
情報を検出する手段と、前記２光束とは波長の異なる２
光束を前記光学系を介して発散または集束光束として前
記被測定物体に入射して干渉縞配列方向と垂直方向に勾
配を持たせた干渉縞を形成し該勾配を持たせた干渉縞に
よる前記被測定物体からの散乱光を検出する第２の検出
系と、前記第１の検出系と前記第２の検出系それぞれか
らの出力信号を比較して前記被測定物体の前記第１また
は第２の検出系との対向方向相対位置を判別する位置判
別手段を設けたことを特徴とする速度計である。
の第１の発明は、２光束を光学系を介して平行光束とし
て所定の入射角で被測定物体に入射させて所定間隔の干
渉縞を形成し所定間隔の干渉縞による前記被測定物体か
らの散乱光を検出する第１の検出系と、該第１の検出系
からの出力信号により前記被測定物体との相対移動速度
情報を検出する手段と、前記２光束とは波長の異なる２
光束を前記光学系を介して発散または集束光束として前
記被測定物体に入射して干渉縞配列方向と垂直方向に勾
配を持たせた干渉縞を形成し該勾配を持たせた干渉縞に
よる前記被測定物体からの散乱光を検出する第２の検出
系と、前記第１の検出系と前記第２の検出系それぞれか
らの出力信号を比較して前記被測定物体の前記第１また
は第２の検出系との対向方向相対位置を判別する位置判
別手段を設けたことを特徴とする速度計である。
【００１９】上述目的を達成するための第２の発明は、
２光束を光学系を介して平行光束として所定の入射角で
被測定物体に入射させて所定間隔の干渉縞を形成し所定
間隔の干渉縞による前記被測定物体からの散乱光を検出
する第１の検出系と、該第１の検出系からの出力信号に
より前記被測定物体との相対移動速度情報を検出する手
段と、前記２光束とは波長の異なる２光束を前記光学系
を介して発散または集束光束として前記被測定物体に入
射して干渉縞配列方向と垂直方向に勾配を持たせた干渉
縞を形成し該勾配を持たせた干渉縞による前記被測定物
体からの散乱光を検出する第２の検出系と、前記第１の
検出系と前記第２の検出系それぞれからの出力信号を比
較して前記被測定物体までの距離を測定する距離測定手
段を設けたことを特徴とする速度計である。
２光束を光学系を介して平行光束として所定の入射角で
被測定物体に入射させて所定間隔の干渉縞を形成し所定
間隔の干渉縞による前記被測定物体からの散乱光を検出
する第１の検出系と、該第１の検出系からの出力信号に
より前記被測定物体との相対移動速度情報を検出する手
段と、前記２光束とは波長の異なる２光束を前記光学系
を介して発散または集束光束として前記被測定物体に入
射して干渉縞配列方向と垂直方向に勾配を持たせた干渉
縞を形成し該勾配を持たせた干渉縞による前記被測定物
体からの散乱光を検出する第２の検出系と、前記第１の
検出系と前記第２の検出系それぞれからの出力信号を比
較して前記被測定物体までの距離を測定する距離測定手
段を設けたことを特徴とする速度計である。
【００２０】また第３の発明は更に、前記第１の検出系
の２光束と前記第２の検出系の２光束とが相異なる発光
素子により出射され、光路を反射素子により同一光路に
され、それぞれによって被測定物体から発生する散乱光
を検出部分に設けた波長の異なる光を別々の方向に導出
する波長選択手段により分離し、それぞれの散乱光を異
なる受光素子で検出することを特徴とする。
の２光束と前記第２の検出系の２光束とが相異なる発光
素子により出射され、光路を反射素子により同一光路に
され、それぞれによって被測定物体から発生する散乱光
を検出部分に設けた波長の異なる光を別々の方向に導出
する波長選択手段により分離し、それぞれの散乱光を異
なる受光素子で検出することを特徴とする。
【００２１】また第４の発明は更に、前記位置判別手段
の判別に基づいて前記第１、第２の検出系と被測定物体
との間隔を制御する手段を設けたことを特徴とする。
の判別に基づいて前記第１、第２の検出系と被測定物体
との間隔を制御する手段を設けたことを特徴とする。
【００２２】また第５の発明は更に、前記距離測定手段
の測定に基づいて前記第１及び第２の検出系の２光束の
交差位置を被測定物体との対向方向に変位させる手段を
設けたことを特徴とする。
の測定に基づいて前記第１及び第２の検出系の２光束の
交差位置を被測定物体との対向方向に変位させる手段を
設けたことを特徴とする。
【００２３】また第６の発明は更に、前記第１及び第２
の検出系は共通の２波長光源を有することを特徴とす
る。
の検出系は共通の２波長光源を有することを特徴とす
る。
【００２４】また上述目的を達成するための第７発明
は、２光束を平行光束として所定の入射角で被測定物体
の被測定位置に入射させて所定間隔の干渉縞を形成し所
定間隔の干渉縞による前記被測定物体からの散乱光を検
出する第１の検出系と、該第１の検出系からの出力信号
により前記被測定物体との相対移動速度情報を検出する
手段と、前記２光束とは異なる２光束を前記光学系を介
して発散または集束光束として前記被測定物体の前記被
測定位置と略同一位置に入射して干渉縞配列方向と垂直
方向に勾配を持たせた干渉縞を形成し該勾配を持たせた
干渉縞による前記被測定物体からの散乱光を検出する第
２の検出系と、前記第１の検出系と前記第２の検出系そ
れぞれからの出力信号を比較して前記被測定物体の前記
第１または第２の検出系との対向方向相対位置を判別す
る位置判別手段を設けたことを特徴とする速度計であ
る。
は、２光束を平行光束として所定の入射角で被測定物体
の被測定位置に入射させて所定間隔の干渉縞を形成し所
定間隔の干渉縞による前記被測定物体からの散乱光を検
出する第１の検出系と、該第１の検出系からの出力信号
により前記被測定物体との相対移動速度情報を検出する
手段と、前記２光束とは異なる２光束を前記光学系を介
して発散または集束光束として前記被測定物体の前記被
測定位置と略同一位置に入射して干渉縞配列方向と垂直
方向に勾配を持たせた干渉縞を形成し該勾配を持たせた
干渉縞による前記被測定物体からの散乱光を検出する第
２の検出系と、前記第１の検出系と前記第２の検出系そ
れぞれからの出力信号を比較して前記被測定物体の前記
第１または第２の検出系との対向方向相対位置を判別す
る位置判別手段を設けたことを特徴とする速度計であ
る。
【００２５】また上述目的を達成するための第８発明
は、２光束を光学系を介して平行光束として所定の入射
角で被測定物体に入射させて所定間隔の干渉縞を形成し
所定間隔の干渉縞による前記被測定物体からの散乱光を
検出する第１の検出系と、前記２光束とは波長の異なる
２光束を前記光学系を介して発散または集束光束として
前記被測定物体に入射して干渉縞配列方向と垂直方向に
勾配を持たせた干渉縞を形成し該勾配を持たせた干渉縞
による前記被測定物体からの散乱光を検出する第２の検
出系と、前記第１の検出系と前記第２の検出系それぞれ
からの出力信号を比較して前記被測定物体の前記第１ま
たは第２の検出系との対向方向相対位置情報を検出する
手段を設けたことを特徴とする位置情報検出装置であ
る。
は、２光束を光学系を介して平行光束として所定の入射
角で被測定物体に入射させて所定間隔の干渉縞を形成し
所定間隔の干渉縞による前記被測定物体からの散乱光を
検出する第１の検出系と、前記２光束とは波長の異なる
２光束を前記光学系を介して発散または集束光束として
前記被測定物体に入射して干渉縞配列方向と垂直方向に
勾配を持たせた干渉縞を形成し該勾配を持たせた干渉縞
による前記被測定物体からの散乱光を検出する第２の検
出系と、前記第１の検出系と前記第２の検出系それぞれ
からの出力信号を比較して前記被測定物体の前記第１ま
たは第２の検出系との対向方向相対位置情報を検出する
手段を設けたことを特徴とする位置情報検出装置であ
る。
【００２６】また上述目的を達成するための第９発明
は、２光束を平行光束として所定の入射角で被測定物体
の被測定位置に入射させて所定間隔の干渉縞を形成し所
定間隔の干渉縞による前記被測定物体からの散乱光を検
出する第１の検出系と、前記２光束とは異なる２光束を
発散または集束光束として前記被測定物体の前記被測定
位置と略同一位置に入射して干渉縞配列方向と垂直方向
に勾配を持たせた干渉縞を形成し該勾配を持たせた干渉
縞による前記被測定物体からの散乱光を検出する第２の
検出系と、前記第１の検出系と前記第２の検出系それぞ
れからの出力信号を比較して前記被測定物体の前記第１
または第２の検出系との対向方向相対位置情報を検出す
る手段を設けたことを特徴とする位置情報検出装置であ
る。
は、２光束を平行光束として所定の入射角で被測定物体
の被測定位置に入射させて所定間隔の干渉縞を形成し所
定間隔の干渉縞による前記被測定物体からの散乱光を検
出する第１の検出系と、前記２光束とは異なる２光束を
発散または集束光束として前記被測定物体の前記被測定
位置と略同一位置に入射して干渉縞配列方向と垂直方向
に勾配を持たせた干渉縞を形成し該勾配を持たせた干渉
縞による前記被測定物体からの散乱光を検出する第２の
検出系と、前記第１の検出系と前記第２の検出系それぞ
れからの出力信号を比較して前記被測定物体の前記第１
または第２の検出系との対向方向相対位置情報を検出す
る手段を設けたことを特徴とする位置情報検出装置であ
る。
【００２７】
【実施例】以下、図面を元に本発明の実施例を説明す
る。
る。
【００２８】図１乃至図２は本発明の第１実施例に係る
レーザードップラー速度計の構成を示した図であり、図
１は平行光の光路部を示した図、図２は発散光の光路部
を示した図である。
レーザードップラー速度計の構成を示した図であり、図
１は平行光の光路部を示した図、図２は発散光の光路部
を示した図である。
【００２９】波長λが約０．６８ u m のレーザーダイ
オード１ bからのレーザー光は、コリメータレンズ２ b
によって直径１．２ m m φの平行光束３ bに変換さ
れ、この平行光束３ bは０．７８±１０ u m の波長の
光を反射するよう設定されたダイクロイックミラー２０
aを透過し、格子ピッチdg＝３．２ u m の透過型回折
格子１０の格子配列方向に垂直に入射し、±１次回折光
５ a 、５ b に分割される。
オード１ bからのレーザー光は、コリメータレンズ２ b
によって直径１．２ m m φの平行光束３ bに変換さ
れ、この平行光束３ bは０．７８±１０ u m の波長の
光を反射するよう設定されたダイクロイックミラー２０
aを透過し、格子ピッチdg＝３．２ u m の透過型回折
格子１０の格子配列方向に垂直に入射し、±１次回折光
５ a 、５ b に分割される。
【００３０】この±１次回折光５ a 、５ b は回折角θ
＝１２°で出射され、焦点距離 fの凸レンズ１１に入射
すると、図のような光束１３ a 、１３ b が得られる。
この光束１３ a 、１３ b は凸レンズ１２に入射し、図
のような光束１４ a 、１４ b が得られる。この光束１
４ a 、１４ b が平行光となるようにレンズ１１、レン
ズ１２間の距離を設定すれば、光束１４ a 、１４ b は
前述の回折格子１０からの回折角θと等しい角度で１．
２ mm φのスポット径となって被測定物７に入射する。
＝１２°で出射され、焦点距離 fの凸レンズ１１に入射
すると、図のような光束１３ a 、１３ b が得られる。
この光束１３ a 、１３ b は凸レンズ１２に入射し、図
のような光束１４ a 、１４ b が得られる。この光束１
４ a 、１４ b が平行光となるようにレンズ１１、レン
ズ１２間の距離を設定すれば、光束１４ a 、１４ b は
前述の回折格子１０からの回折角θと等しい角度で１．
２ mm φのスポット径となって被測定物７に入射する。
【００３１】これにより、被測定物７上に所定間隔の干
渉縞が形成され、上記回折角θと被測定物上での２光束
の交差角の半分θ n が等しい場合、干渉縞ピッチ p は p = dg ／ 2 ・・・（６） で表される。
渉縞が形成され、上記回折角θと被測定物上での２光束
の交差角の半分θ n が等しい場合、干渉縞ピッチ p は p = dg ／ 2 ・・・（６） で表される。
【００３２】そして、被測定物７上からの干渉縞ピッチ
p に基づく反射光は、レンズ１２を通り集光レンズ４
０を介して、上記ダイクロイックミラー２０ aと同様の
反射波長に設定されたダイクロイックミラー２３ aを透
過し、光検出器６０ a に入射する。従って、被測定物
７が速度Vで移動すると、光検出器６０ a で得られるド
ップラー周波数信号を含む光信号、即ち測定信号から次
式（７）で表されるドップラー周波数 F が得られる。
（７）式よりＣＰＵ１００で速度算出を行う。
p に基づく反射光は、レンズ１２を通り集光レンズ４
０を介して、上記ダイクロイックミラー２０ aと同様の
反射波長に設定されたダイクロイックミラー２３ aを透
過し、光検出器６０ a に入射する。従って、被測定物
７が速度Vで移動すると、光検出器６０ a で得られるド
ップラー周波数信号を含む光信号、即ち測定信号から次
式（７）で表されるドップラー周波数 F が得られる。
（７）式よりＣＰＵ１００で速度算出を行う。
【００３３】 F ＝ 2 V ／ dg ・・・（７）
【００３４】一方、波長λ1＝７８０ｎm のレーザーダ
イオード１ a からのレーザー光はコリメータレンズ２
a によって平行光３ a に変換され、ダイクロイックミ
ラー２０ aで垂直に反射され、上記光束３と同様回折格
子１０の格子配列方向に垂直に入射して光束５ c 、５
d に分割される。この光束５ c 、５ d は凸レンズ１
１、凸レンズ１２を通過し、発散光１４ c 、１４ d と
なって被測定物の前述平行光束１４ a 、１４ bの入射
位置と略同一位置（受光光軸上）に入射する。これによ
り、被測定物７上に縞間隔が深度（図面上下方向）に依
存する干渉縞を形成し、その干渉縞ピッチ p1は光束交
差部分の中心光線の交差角をθnとして次式（８）によ
り得られる。
イオード１ a からのレーザー光はコリメータレンズ２
a によって平行光３ a に変換され、ダイクロイックミ
ラー２０ aで垂直に反射され、上記光束３と同様回折格
子１０の格子配列方向に垂直に入射して光束５ c 、５
d に分割される。この光束５ c 、５ d は凸レンズ１
１、凸レンズ１２を通過し、発散光１４ c 、１４ d と
なって被測定物の前述平行光束１４ a 、１４ bの入射
位置と略同一位置（受光光軸上）に入射する。これによ
り、被測定物７上に縞間隔が深度（図面上下方向）に依
存する干渉縞を形成し、その干渉縞ピッチ p1は光束交
差部分の中心光線の交差角をθnとして次式（８）によ
り得られる。
【００３５】 p1 ＝λ1／２ s i n θn ・・・（８）
【００３６】そして、被測定物７からの干渉ピッチ p 1
に基づく反射光は、レンズ１２を通り集光レンズ４０を
介してダイクロイックミラー２３ aで反射され光検出器
６０a に入射する。この結果光検出器６０ a で得られ
るドップラー周波数信号、つまり参照信号のドップラー
周波数 F1は、次式（９）により得られる。
に基づく反射光は、レンズ１２を通り集光レンズ４０を
介してダイクロイックミラー２３ aで反射され光検出器
６０a に入射する。この結果光検出器６０ a で得られ
るドップラー周波数信号、つまり参照信号のドップラー
周波数 F1は、次式（９）により得られる。
【００３７】 F1 ＝２ V s i n θn ／λ1 ・・・（９）
【００３８】上記２光束の、光束交差部分の中心光線の
交差角θ n が回折角θに等しくなるような深さ（図面
上下）方向位置で生じる干渉縞ピッチ p1 は、式（６）
で示した干渉縞ピッチ p のλ1／λ倍であり、その深さ
方向位置は凸レンズ１２より出射される平行光の交差す
る位置に概略等しい。
交差角θ n が回折角θに等しくなるような深さ（図面
上下）方向位置で生じる干渉縞ピッチ p1 は、式（６）
で示した干渉縞ピッチ p のλ1／λ倍であり、その深さ
方向位置は凸レンズ１２より出射される平行光の交差す
る位置に概略等しい。
【００３９】よって、移動する被測定物７の移動速度 V
に応じて得られるドップラー周波数信号は、凸レンズ１
２より出射される平行光１４ a 、１４ b の交差位置を
適正測定点とすると、この適正測定点より手前（図面下
側）に被測定物７がある場合は光検出器６０ aからは光
検出器６０ bからの測定信号の周波数のλ1／λ倍より
高い周波数のドップラー周波数信号、つまり参照信号が
発生する。
に応じて得られるドップラー周波数信号は、凸レンズ１
２より出射される平行光１４ a 、１４ b の交差位置を
適正測定点とすると、この適正測定点より手前（図面下
側）に被測定物７がある場合は光検出器６０ aからは光
検出器６０ bからの測定信号の周波数のλ1／λ倍より
高い周波数のドップラー周波数信号、つまり参照信号が
発生する。
【００４０】そこで、上記の参照信号をもとに、本体前
後移動機構を構成するねじ軸１０２a、１０２ bを不図
示の駆動源で回転させ、このねじ軸１０２ a 、１０２
b が螺合する筒状ナット１０３ a 、１０３ b を両側に
突設した速度計本体１０１を、光検出器６０ aから得ら
れる参照信号のドップラー周波数が光検出器６０ bから
得られる測定信号のドップラー周波数のλ1／λ倍にな
るまで矢印方向に移動させる。被測定物７が適正測定点
より奥（図面上側）にある場合は上述制御と逆の制御を
行う。この制御はＣＰＵ １００で行う。即ち速度計本
体１０１と被測定物７との間隔を位置判別手段としての
ＣＰＵ１００で判別して且つ制御する。
後移動機構を構成するねじ軸１０２a、１０２ bを不図
示の駆動源で回転させ、このねじ軸１０２ a 、１０２
b が螺合する筒状ナット１０３ a 、１０３ b を両側に
突設した速度計本体１０１を、光検出器６０ aから得ら
れる参照信号のドップラー周波数が光検出器６０ bから
得られる測定信号のドップラー周波数のλ1／λ倍にな
るまで矢印方向に移動させる。被測定物７が適正測定点
より奥（図面上側）にある場合は上述制御と逆の制御を
行う。この制御はＣＰＵ １００で行う。即ち速度計本
体１０１と被測定物７との間隔を位置判別手段としての
ＣＰＵ１００で判別して且つ制御する。
【００４１】次に第１実施例の上記 ＣＰＵ １００の制
御動作を図３のフローチャート図に基づいて説明する。
御動作を図３のフローチャート図に基づいて説明する。
【００４２】まず、ステップ S T １１−１で速度計本
体１０１の電源を O N にした後、ステップ S T１１−
２でねじ軸１０２ a を回転させ、速度計本体１０１を
被測定物７に対してアップ（上方）またはダウン（下
方）へ移動させる。そして、ステップ S T １１−３で
上記速度計本体１０１の移動途中に光検出器６０ a 、
６０ b 、のドップラー周波数が F1＝（λ1／λ）×F
になったかを判断し、Y ES であれば速度計本体１０１
が適正測定位置に達したとして、S T １１−４でねじ軸
１０２ a を停止させて速度計本体を止め、この状態を
維持する。
体１０１の電源を O N にした後、ステップ S T１１−
２でねじ軸１０２ a を回転させ、速度計本体１０１を
被測定物７に対してアップ（上方）またはダウン（下
方）へ移動させる。そして、ステップ S T １１−３で
上記速度計本体１０１の移動途中に光検出器６０ a 、
６０ b 、のドップラー周波数が F1＝（λ1／λ）×F
になったかを判断し、Y ES であれば速度計本体１０１
が適正測定位置に達したとして、S T １１−４でねじ軸
１０２ a を停止させて速度計本体を止め、この状態を
維持する。
【００４３】速度計本体１０１が適正位置に達した状態
において、サーボ制御を開始する。ステップ S T １１
−５で光検出器６０ bのドップラー周波数 F１ が光検
出器６０ a のドップラー周波数 と所定の比例関係、即
ちF1＝（λ1／λ）×F にあるかを判断し、NOであれば
ステップ S T １１−６で F1＞（λ1／λ）× F かを判
断し、Y E S であればステップ S T １１−７でねじ軸
１０２ a を回転させて速度計本体１０１をダウン移動
させて被測定物７に近づけ、ステップ S T １１−８で
再度F1＝（λ1／λ）× Fかを判断し、Y E S になった
とき、ステップ S Tー９でねじ軸１０２aを停止させ、
速度計本体１０１をその位置に止める。
において、サーボ制御を開始する。ステップ S T １１
−５で光検出器６０ bのドップラー周波数 F１ が光検
出器６０ a のドップラー周波数 と所定の比例関係、即
ちF1＝（λ1／λ）×F にあるかを判断し、NOであれば
ステップ S T １１−６で F1＞（λ1／λ）× F かを判
断し、Y E S であればステップ S T １１−７でねじ軸
１０２ a を回転させて速度計本体１０１をダウン移動
させて被測定物７に近づけ、ステップ S T １１−８で
再度F1＝（λ1／λ）× Fかを判断し、Y E S になった
とき、ステップ S Tー９でねじ軸１０２aを停止させ、
速度計本体１０１をその位置に止める。
【００４４】また、上記ステップ S T １１−６におけ
る判断結果が N O の場合は、ステップ S T １１−１０
に移行してねじ軸１０２ a を上記とは反対方向に回転
させ、速度計本体１０１をアップ移動させて被測定物７
から遠ざけ、ステップ S T １１−１１で再度 F1＝（λ
1／λ）× F かを判断し、Y E S になったとき、上記ス
テップ S T １１−９に移行してねじ軸１０２ a 、を停
止させて速度計本体１０１を止め、ステップ S T １１
−１２で動作が終了したかを判断し、 N O であればス
テップ S T １１−５に移行して上記の動作を繰り返
す。
る判断結果が N O の場合は、ステップ S T １１−１０
に移行してねじ軸１０２ a を上記とは反対方向に回転
させ、速度計本体１０１をアップ移動させて被測定物７
から遠ざけ、ステップ S T １１−１１で再度 F1＝（λ
1／λ）× F かを判断し、Y E S になったとき、上記ス
テップ S T １１−９に移行してねじ軸１０２ a 、を停
止させて速度計本体１０１を止め、ステップ S T １１
−１２で動作が終了したかを判断し、 N O であればス
テップ S T １１−５に移行して上記の動作を繰り返
す。
【００４５】このようにすれば、被測定物７が鋼板など
のように表面が波打ったものである場合でも、確実に被
測定物７までの距離を調整でき、被測定物７までの距離
の変化があった場合でも確実に速度を測定できるレーザ
ードップラー速度計を構成することが可能である。
のように表面が波打ったものである場合でも、確実に被
測定物７までの距離を調整でき、被測定物７までの距離
の変化があった場合でも確実に速度を測定できるレーザ
ードップラー速度計を構成することが可能である。
【００４６】図４乃至図５は本発明の第２実施例に係る
レーザードップラー速度計の構成を示した図であり、図
４は平行光の光路部を示した図、図５は発散光の光路図
を示した図である。
レーザードップラー速度計の構成を示した図であり、図
４は平行光の光路部を示した図、図５は発散光の光路図
を示した図である。
【００４７】本第２実施例は第１実施例と異なり、レン
ズ１２を通過した光束１４ a 〜１４ bの光路に、それ
ぞれ１対のミラー４１a 、４２a 、４１b、４２bを設け
たものである。ミラー４１aと４２a 、４１bと４２bは
それぞれ反射面が平行になるように配置され、また同じ
数字の符番のミラーは受光光軸に関して対称に配置され
ている。ミラー４１a 、４１bは間隔方向に受光光軸対
称に移動可能である。また前記実施例とは反対にダイク
ロイックミラー２０ bを透過した場合には集束光とな
り、ダイクロイックミラー２０ bを反射した場合は平行
光となる。ダイクロイックミラー２３ bと光受光器６０
aと６０ bの配置についても、第１実施例とは逆になっ
ている。なお、他の構成は前記第１実施例と概略同様で
あるから同一部分には同一符号を付して重複説明を省略
する。
ズ１２を通過した光束１４ a 〜１４ bの光路に、それ
ぞれ１対のミラー４１a 、４２a 、４１b、４２bを設け
たものである。ミラー４１aと４２a 、４１bと４２bは
それぞれ反射面が平行になるように配置され、また同じ
数字の符番のミラーは受光光軸に関して対称に配置され
ている。ミラー４１a 、４１bは間隔方向に受光光軸対
称に移動可能である。また前記実施例とは反対にダイク
ロイックミラー２０ bを透過した場合には集束光とな
り、ダイクロイックミラー２０ bを反射した場合は平行
光となる。ダイクロイックミラー２３ bと光受光器６０
aと６０ bの配置についても、第１実施例とは逆になっ
ている。なお、他の構成は前記第１実施例と概略同様で
あるから同一部分には同一符号を付して重複説明を省略
する。
【００４８】上記第２実施例の動作を説明する。平行２
光束１４ a、１４ bに関しては、ミラー４１a 、４２a
、４１b、４２bを経由する点を除き、第１実施例と同
様なので説明は省略する。レンズ１２を通過した集光２
光束１４ｃ、１４ｄがミラー４１ a、４１ bを介してミ
ラー４２ a、４２ b上の点５０ a、５０ bに集束するよ
うに各プリズムの位置を設定する。このミラー４２ a、
４２ b上の点５０ a、５０ bと被測定物７との距離（理
想距離）ｄ1は、距離算出手段および距離制御手段とし
てのＣＰＵ１００で次式を演算することにより得られ
る。ここで、Ｘは点５０ a、５０ bの間隔でＸは不図示
の測定手段で求める。
光束１４ a、１４ bに関しては、ミラー４１a 、４２a
、４１b、４２bを経由する点を除き、第１実施例と同
様なので説明は省略する。レンズ１２を通過した集光２
光束１４ｃ、１４ｄがミラー４１ a、４１ bを介してミ
ラー４２ a、４２ b上の点５０ a、５０ bに集束するよ
うに各プリズムの位置を設定する。このミラー４２ a、
４２ b上の点５０ a、５０ bと被測定物７との距離（理
想距離）ｄ1は、距離算出手段および距離制御手段とし
てのＣＰＵ１００で次式を演算することにより得られ
る。ここで、Ｘは点５０ a、５０ bの間隔でＸは不図示
の測定手段で求める。
【００４９】 ｄ1＝Ｘ／（２tanθｎ） ・・・（１０） さらに式（７）、式（８）より
【００５０】
【外１】
【００５１】θが充分小さく、被測定物７の深さ方向変
動が小さければ、ミラー４１a 、４１bの移動による点
５０ a、５０ bの受光光軸方向の変位は無視できるほど
小さいので、式（１１）を用いて点５０ a、５０ bと被
測定物７との距離ｄ1及びこの距離の変動が求められ
る。一方光束１４ａ．１４ｂの交差位置と点５０ａ．５
０ｂとの距離ｄはｄ＝Ｘ／（２ｔａｎθ）で求められ
る。
動が小さければ、ミラー４１a 、４１bの移動による点
５０ a、５０ bの受光光軸方向の変位は無視できるほど
小さいので、式（１１）を用いて点５０ a、５０ bと被
測定物７との距離ｄ1及びこの距離の変動が求められ
る。一方光束１４ａ．１４ｂの交差位置と点５０ａ．５
０ｂとの距離ｄはｄ＝Ｘ／（２ｔａｎθ）で求められ
る。
【００５２】次に、実施例２の上記ＣＰＵ１００の制御
動作を図６のフローチャート図について説明する。
動作を図６のフローチャート図について説明する。
【００５３】まず、ステップＳＴ１２−１で電源をＯＮ
した後、ステップＳＴ１２−２でミラー駆動源として例
えば不図示のボイスコイル等を励磁する事により、ミラ
ー４１ａ、４１ｂの間隔を変化させて点５０ a、５０ b
の間隔Ｘを広げるかまたは狭める。そして、ステップＳ
Ｔ１２−３で
した後、ステップＳＴ１２−２でミラー駆動源として例
えば不図示のボイスコイル等を励磁する事により、ミラ
ー４１ａ、４１ｂの間隔を変化させて点５０ a、５０ b
の間隔Ｘを広げるかまたは狭める。そして、ステップＳ
Ｔ１２−３で
【００５４】
【外２】 かを判断し、ＹＥＳになると、ステップＳＴ１２−４で
ミラー４１ａ、４１ｂを停止させる。
ミラー４１ａ、４１ｂを停止させる。
【００５５】次に、上記ミラー４１ａ、４１ｂの適正位
置への配置処理後、レンズ１２を通過した平行２光束１
４ａ、１４ｂの交差位置を、ミラー４２ａ、４２ｂ上で
の点５０ａ、５０ｂとの距離ｄが、理想距離をｄ1とし
て、ｄ1＝ｄになるようにミラー４１ａ、４１ｂの位置
を制御する以下の動作を開始する。
置への配置処理後、レンズ１２を通過した平行２光束１
４ａ、１４ｂの交差位置を、ミラー４２ａ、４２ｂ上で
の点５０ａ、５０ｂとの距離ｄが、理想距離をｄ1とし
て、ｄ1＝ｄになるようにミラー４１ａ、４１ｂの位置
を制御する以下の動作を開始する。
【００５６】ステップＳＴ１２−５で
【００５７】
【外３】 かを判断し、ＮＯであれば、ステップＳＴ１２−６で
【００５８】
【外４】 かを判断する。そして、ステップＳＴ１２−６の判断が
ＹＥＳであればステップＳＴ１２−７に移行してミラー
４１ａ、４１ｂの間隔Ｘを広げた後、ステップＳＴ１２
−８で再度
ＹＥＳであればステップＳＴ１２−７に移行してミラー
４１ａ、４１ｂの間隔Ｘを広げた後、ステップＳＴ１２
−８で再度
【００５９】
【外５】 かを判断し、ＹＥＳになるとステップＳＴ１２−９に移
行してミラー４１ａ、４１ｂを停止させる。
行してミラー４１ａ、４１ｂを停止させる。
【００６０】一方上記ステップＳＴ１２−６の判断結果
がＮＯの場合は、ステップＳＴ１２−１０でミラー４１
ａ、４１ｂの間隔Ｘを狭め、ステップＳＴ１２−１１で
がＮＯの場合は、ステップＳＴ１２−１０でミラー４１
ａ、４１ｂの間隔Ｘを狭め、ステップＳＴ１２−１１で
【００６１】
【外６】 かを判断し、ＹＥＳになると上記ステップＳＴ１２−９
に移行してミラー４１ａ、４１ｂを停止させ、ステップ
ＳＴ１２−１２で動作を終了したかを判断し、ＮＯであ
ればステップＳＴ１２−５に移行して上記の動作を繰り
返す。このようにすれば、被測定物７である鋼板などの
表面が波打ったものである場合でも、確実に被測定物ま
での距離ｄを調整でき、被測定物７までの距離ｄの変化
があった場合でも確実に速度を測定することが可能であ
る。
に移行してミラー４１ａ、４１ｂを停止させ、ステップ
ＳＴ１２−１２で動作を終了したかを判断し、ＮＯであ
ればステップＳＴ１２−５に移行して上記の動作を繰り
返す。このようにすれば、被測定物７である鋼板などの
表面が波打ったものである場合でも、確実に被測定物ま
での距離ｄを調整でき、被測定物７までの距離ｄの変化
があった場合でも確実に速度を測定することが可能であ
る。
【００６２】上記実施例の様な２つの光源を用いる構成
のほかに、光源を２周波レーザー１つに置き換えてもよ
い。この場合、ダイクロイックミラー２０ a、２０ bで
光源側の光路を分岐する必要は無くなる。集光レンズ手
前のダイクロイックミラー２３により波長の異なる光は
別々の方向に導かれ同様の効果が得られる。
のほかに、光源を２周波レーザー１つに置き換えてもよ
い。この場合、ダイクロイックミラー２０ a、２０ bで
光源側の光路を分岐する必要は無くなる。集光レンズ手
前のダイクロイックミラー２３により波長の異なる光は
別々の方向に導かれ同様の効果が得られる。
【００６３】上記実施例では光束１４ c、１４ dを発散
光束としたが、収束光束としても良い。この場合上記実
施例とは本体またはミラーの移動方向を逆に制御する。
光束としたが、収束光束としても良い。この場合上記実
施例とは本体またはミラーの移動方向を逆に制御する。
【００６４】
【発明の効果】以上述べてきた第１発明によれば、被測
定物の第１または第２の検出系との対向方向相対位置の
判別を、速度計において使用する光学系と第１の検出系
の信号を用いることにより装置を大型化せずに行える構
成が実現される。
定物の第１または第２の検出系との対向方向相対位置の
判別を、速度計において使用する光学系と第１の検出系
の信号を用いることにより装置を大型化せずに行える構
成が実現される。
【００６５】また第２発明によれば、被測定物までの距
離測定を、速度計において使用する光学系と第１の検出
系の信号を用いることにより装置を大型化せずに行える
構成が実現される。
離測定を、速度計において使用する光学系と第１の検出
系の信号を用いることにより装置を大型化せずに行える
構成が実現される。
【００６６】また第３発明によれば更に、異なる波長の
光路を重ねることができ速度計をより小型に構成するこ
とができる。
光路を重ねることができ速度計をより小型に構成するこ
とができる。
【００６７】また第４発明によれば更に、装置本体と被
測定物体との対向方向位置を適切に制御でき、より正確
な速度計が実現される。
測定物体との対向方向位置を適切に制御でき、より正確
な速度計が実現される。
【００６８】また第５発明によれば更に、装置本体を移
動させることなく、光束と被測定物体との間隔制御がで
き、より正確な速度計が実現される。
動させることなく、光束と被測定物体との間隔制御がで
き、より正確な速度計が実現される。
【００６９】また第６発明によれば更に、光源を１つに
することができるため、速度計をより小型に構成するこ
とができる。
することができるため、速度計をより小型に構成するこ
とができる。
【００７０】また第７発明によれば、被測定物体の略同
一位置において速度情報と深度方向の位置情報を得られ
る速度計が実現される。
一位置において速度情報と深度方向の位置情報を得られ
る速度計が実現される。
【００７１】また第８、第９発明によれば、上述の速度
計などに構成を大型化せずに組み込める位置情報検出装
置が実現される。
計などに構成を大型化せずに組み込める位置情報検出装
置が実現される。
【図１】本発明の実施例１における平行光の光路図
【図２】本発明の実施例１における発散光の光路図
【図３】実施例１の制御動作を説明するフローチャート
図
図
【図４】本発明の実施例２における平行光の光路図
【図５】本発明の実施例２における発散光の光路図格子
ピッチｄなる透過型回折格子にレーザー光Ｉを格子の配
列方向ｔに入射したときの回折図
ピッチｄなる透過型回折格子にレーザー光Ｉを格子の配
列方向ｔに入射したときの回折図
【図６】実施例２の制御動作を説明するフローチャート
図
図
【図７】格子ピッチｄなる透過型回折格子にレーザー光
Ｉを格子の配列方向ｔに入射したときの回折図
Ｉを格子の配列方向ｔに入射したときの回折図
【図８】図７の回折格子で回折された±ｎ次光をミラー
光学系により、被測定物への入射角がθ0になるように
２光束照射した図
光学系により、被測定物への入射角がθ0になるように
２光束照射した図
【図９】図８のミラー光学系をレンズ光学系で構成した
図
図
１ａ、１ｂ 光源 ７ 被測定物（移動物体） １４ａ、１４ｂ ２光束レーザー光（平行光） １４ｃ、１４ｄ ２光束レーザー光（発散または集束
光） ４１ａ、４１ｂ、４２ａ、４２ｂ ミラー ６０ａ、６０ｂ 光検出器 １００ ＣＰＵ １０２ａ、１０２ｂ ネジ軸
光） ４１ａ、４１ｂ、４２ａ、４２ｂ ミラー ６０ａ、６０ｂ 光検出器 １００ ＣＰＵ １０２ａ、１０２ｂ ネジ軸
フロントページの続き (72)発明者 上田 伸治 東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノ ン株式会社内 (72)発明者 足羽 純 東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノ ン株式会社内 (72)発明者 石田 泰彦 東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノ ン株式会社内
Claims (9)
- 【請求項１】 ２光束を光学系を介して平行光束として
所定の入射角で被測定物体に入射させて所定間隔の干渉
縞を形成し所定間隔の干渉縞による前記被測定物体から
の散乱光を検出する第１の検出系と、該第１の検出系か
らの出力信号により前記被測定物体との相対移動速度情
報を検出する手段と、前記２光束とは波長の異なる２光
束を前記光学系を介して発散または集束光束として前記
被測定物体に入射して干渉縞配列方向と垂直方向に勾配
を持たせた干渉縞を形成し該勾配を持たせた干渉縞によ
る前記被測定物体からの散乱光を検出する第２の検出系
と、前記第１の検出系と前記第２の検出系それぞれから
の出力信号を比較して前記被測定物体の前記第１または
第２の検出系との対向方向相対位置を判別する位置判別
手段を設けたことを特徴とする速度計。 - 【請求項２】 ２光束を光学系を介して平行光束として
所定の入射角で被測定物体に入射させて所定間隔の干渉
縞を形成し所定間隔の干渉縞による前記被測定物体から
の散乱光を検出する第１の検出系と、該第１の検出系か
らの出力信号により前記被測定物体との相対移動速度情
報を検出する手段と、前記２光束とは波長の異なる２光
束を前記光学系を介して発散または集束光束として前記
被測定物体に入射して干渉縞配列方向と垂直方向に勾配
を持たせた干渉縞を形成し該勾配を持たせた干渉縞によ
る前記被測定物体からの散乱光を検出する第２の検出系
と、前記第１の検出系と前記第２の検出系それぞれから
の出力信号を比較して前記被測定物体までの距離を測定
する距離測定手段と、を設けたことを特徴とする速度
計。 - 【請求項３】 前記第１の検出系の２光束と前記第２の
検出系の２光束とが相異なる発光素子により出射され、
光路を反射素子により同一光路にされ、それぞれによっ
て被測定物体から発生する散乱光を検出部分に設けた波
長の異なる光を別々の方向に導出する波長選択手段によ
り分離し、それぞれの散乱光を異なる受光素子で検出す
ることを特徴とした請求項１または２記載の速度計。 - 【請求項４】 更に前記位置判別手段の判別に基づいて
前記第１、第２の検出系と被測定物体との間隔を制御す
る手段を設けた請求項１または３記載の速度計。 - 【請求項５】 更に前記距離測定手段の測定に基づいて
前記第１及び第２の検出系の２光束の交差位置を被測定
物体との対向方向に変位させる手段を設けた請求項２ま
たは３記載の速度計。 - 【請求項６】 前記第１及び第２の検出系は共通の２波
長光源を有する請求項１または２記載の速度計。 - 【請求項７】 ２光束を平行光束として所定の入射角で
被測定物体の被測定位置に入射させて所定間隔の干渉縞
を形成し所定間隔の干渉縞による前記被測定物体からの
散乱光を検出する第１の検出系と、該第１の検出系から
の出力信号により前記被測定物体との相対移動速度情報
を検出する手段と、前記２光束とは異なる２光束を前記
光学系を介して発散または集束光束として前記被測定物
体の前記被測定位置と略同一位置に入射して干渉縞配列
方向と垂直方向に勾配を持たせた干渉縞を形成し該勾配
を持たせた干渉縞による前記被測定物体からの散乱光を
検出する第２の検出系と、前記第１の検出系と前記第２
の検出系それぞれからの出力信号を比較して前記被測定
物体の前記第１または第２の検出系との対向方向相対位
置を判別する位置判別手段を設けたことを特徴とする速
度計。 - 【請求項８】 ２光束を光学系を介して平行光束として
所定の入射角で被測定物体に入射させて所定間隔の干渉
縞を形成し所定間隔の干渉縞による前記被測定物体から
の散乱光を検出する第１の検出系と、前記２光束とは波
長の異なる２光束を前記光学系を介して発散または集束
光束として前記被測定物体に入射して干渉縞配列方向と
垂直方向に勾配を持たせた干渉縞を形成し該勾配を持た
せた干渉縞による前記被測定物体からの散乱光を検出す
る第２の検出系と、前記第１の検出系と前記第２の検出
系それぞれからの出力信号を比較して前記被測定物体の
前記第１または第２の検出系との対向方向相対位置情報
を検出する手段を設けたことを特徴とする位置情報検出
装置。 - 【請求項９】 ２光束を平行光束として所定の入射角で
被測定物体の被測定位置に入射させて所定間隔の干渉縞
を形成し所定間隔の干渉縞による前記被測定物体からの
散乱光を検出する第１の検出系と、前記２光束とは異な
る２光束を発散または集束光束として前記被測定物体の
前記被測定位置と略同一位置に入射して干渉縞配列方向
と垂直方向に勾配を持たせた干渉縞を形成し該勾配を持
たせた干渉縞による前記被測定物体からの散乱光を検出
する第２の検出系と、前記第１の検出系と前記第２の検
出系それぞれからの出力信号を比較して前記被測定物体
の前記第１または第２の検出系との対向方向相対位置情
報を検出する手段を設けたことを特徴とする位置情報検
出装置。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11854894A JPH07325096A (ja) | 1994-05-31 | 1994-05-31 | 速度計及び位置情報検出装置 |
| DE69433105T DE69433105T2 (de) | 1993-06-29 | 1994-06-28 | Geschwindigkeitsmesser und Anlage zur Positionserfassung |
| EP94109974A EP0632292B8 (en) | 1993-06-29 | 1994-06-28 | Velocimeter and position information detection apparatus |
| US08/266,740 US5502466A (en) | 1993-06-29 | 1994-06-28 | Doppler velocimeter and position information detection apparatus for use with objects having variations in surface depth |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11854894A JPH07325096A (ja) | 1994-05-31 | 1994-05-31 | 速度計及び位置情報検出装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07325096A true JPH07325096A (ja) | 1995-12-12 |
Family
ID=14739318
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11854894A Withdrawn JPH07325096A (ja) | 1993-06-29 | 1994-05-31 | 速度計及び位置情報検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07325096A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100403762B1 (ko) * | 2001-12-21 | 2003-10-30 | 주식회사 브이텍 | 속도측정기능을 겸한 카메라장치 |
| US7554676B2 (en) | 2004-02-20 | 2009-06-30 | Fuji Xerox Co., Ltd. | Positional measurement system and lens for positional measurement |
| KR100937905B1 (ko) * | 2008-04-17 | 2010-01-21 | (주)인펙비전 | 물체감지장치 |
| JP2016148561A (ja) * | 2015-02-10 | 2016-08-18 | 株式会社小野測器 | レーザドップラ速度計 |
| JP2019011999A (ja) * | 2017-06-29 | 2019-01-24 | 株式会社小野測器 | レーザドップラ速度計のアダプタ、及び、レーザドップラ速度計システム |
-
1994
- 1994-05-31 JP JP11854894A patent/JPH07325096A/ja not_active Withdrawn
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100403762B1 (ko) * | 2001-12-21 | 2003-10-30 | 주식회사 브이텍 | 속도측정기능을 겸한 카메라장치 |
| US7554676B2 (en) | 2004-02-20 | 2009-06-30 | Fuji Xerox Co., Ltd. | Positional measurement system and lens for positional measurement |
| KR100937905B1 (ko) * | 2008-04-17 | 2010-01-21 | (주)인펙비전 | 물체감지장치 |
| JP2016148561A (ja) * | 2015-02-10 | 2016-08-18 | 株式会社小野測器 | レーザドップラ速度計 |
| JP2019011999A (ja) * | 2017-06-29 | 2019-01-24 | 株式会社小野測器 | レーザドップラ速度計のアダプタ、及び、レーザドップラ速度計システム |
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Legal Events
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