JPH1151701A - 光磁気変調装置 - Google Patents
光磁気変調装置Info
- Publication number
- JPH1151701A JPH1151701A JP9214274A JP21427497A JPH1151701A JP H1151701 A JPH1151701 A JP H1151701A JP 9214274 A JP9214274 A JP 9214274A JP 21427497 A JP21427497 A JP 21427497A JP H1151701 A JPH1151701 A JP H1151701A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- magneto
- magnetic field
- magnetic
- optical modulator
- light
- 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.)
- Pending
Links
- 230000005291 magnetic effect Effects 0.000 claims abstract description 263
- 230000000694 effects Effects 0.000 claims abstract description 89
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims abstract description 73
- 230000010287 polarization Effects 0.000 claims abstract description 51
- 230000005415 magnetization Effects 0.000 claims abstract description 50
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims abstract description 27
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 claims description 36
- 239000000696 magnetic material Substances 0.000 claims description 35
- 230000002269 spontaneous effect Effects 0.000 claims description 14
- 230000005389 magnetism Effects 0.000 claims description 9
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 claims description 8
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 claims 3
- 230000004907 flux Effects 0.000 abstract description 16
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 abstract description 12
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 abstract description 9
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 16
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- 230000005381 magnetic domain Effects 0.000 description 8
- 239000013307 optical fiber Substances 0.000 description 8
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 7
- 230000006698 induction Effects 0.000 description 6
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 4
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 4
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 2
- 230000001902 propagating effect Effects 0.000 description 2
- 229910000975 Carbon steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000005355 Hall effect Effects 0.000 description 1
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 1
- 239000010962 carbon steel Substances 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 239000002902 ferrimagnetic material Substances 0.000 description 1
- 239000003302 ferromagnetic material Substances 0.000 description 1
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 1
- 229910052736 halogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002367 halogens Chemical class 0.000 description 1
- 230000001788 irregular Effects 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 1
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01P—MEASURING LINEAR OR ANGULAR SPEED, ACCELERATION, DECELERATION, OR SHOCK; INDICATING PRESENCE, ABSENCE, OR DIRECTION, OF MOVEMENT
- G01P3/00—Measuring linear or angular speed; Measuring differences of linear or angular speeds
- G01P3/42—Devices characterised by the use of electric or magnetic means
- G01P3/44—Devices characterised by the use of electric or magnetic means for measuring angular speed
- G01P3/48—Devices characterised by the use of electric or magnetic means for measuring angular speed by measuring frequency of generated current or voltage
- G01P3/481—Devices characterised by the use of electric or magnetic means for measuring angular speed by measuring frequency of generated current or voltage of pulse signals
- G01P3/488—Devices characterised by the use of electric or magnetic means for measuring angular speed by measuring frequency of generated current or voltage of pulse signals delivered by variable reluctance detectors
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01D—MEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01D5/00—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable
- G01D5/26—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable characterised by optical transfer means, i.e. using infrared, visible, or ultraviolet light
- G01D5/32—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable characterised by optical transfer means, i.e. using infrared, visible, or ultraviolet light with attenuation or whole or partial obturation of beams of light
- G01D5/34—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable characterised by optical transfer means, i.e. using infrared, visible, or ultraviolet light with attenuation or whole or partial obturation of beams of light the beams of light being detected by photocells
- G01D5/344—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable characterised by optical transfer means, i.e. using infrared, visible, or ultraviolet light with attenuation or whole or partial obturation of beams of light the beams of light being detected by photocells using polarisation
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01D—MEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01D5/00—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable
- G01D5/54—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using means specified in two or more of groups G01D5/02, G01D5/12, G01D5/26, G01D5/42, and G01D5/48
- G01D5/58—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using means specified in two or more of groups G01D5/02, G01D5/12, G01D5/26, G01D5/42, and G01D5/48 using optical means, i.e. using infrared, visible or ultraviolet light
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01P—MEASURING LINEAR OR ANGULAR SPEED, ACCELERATION, DECELERATION, OR SHOCK; INDICATING PRESENCE, ABSENCE, OR DIRECTION, OF MOVEMENT
- G01P3/00—Measuring linear or angular speed; Measuring differences of linear or angular speeds
- G01P3/42—Devices characterised by the use of electric or magnetic means
- G01P3/44—Devices characterised by the use of electric or magnetic means for measuring angular speed
- G01P3/48—Devices characterised by the use of electric or magnetic means for measuring angular speed by measuring frequency of generated current or voltage
- G01P3/481—Devices characterised by the use of electric or magnetic means for measuring angular speed by measuring frequency of generated current or voltage of pulse signals
- G01P3/486—Devices characterised by the use of electric or magnetic means for measuring angular speed by measuring frequency of generated current or voltage of pulse signals delivered by photo-electric detectors
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
- G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
- G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour
- G02F1/09—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour based on magneto-optical elements, e.g. exhibiting Faraday effect
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Nonlinear Science (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Optical Modulation, Optical Deflection, Nonlinear Optics, Optical Demodulation, Optical Logic Elements (AREA)
- Measuring Magnetic Variables (AREA)
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
- Optical Transform (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 本発明は、磁界変化を検出する検出部を小型
化し、かつ磁界の変化の割合が時間に対し、極端に小さ
くまたは大きくなった場合でも出力信号振幅の変化を確
実に計測できる磁界変調器を提供するとともに、被験物
に磁石などを取り付けることなく被験物の変位、回転数
等を計測できるようにし、被験物に摩耗した鉄粉が引き
寄せられることで、重量バランスが崩れ、回転体の芯ぶ
れ等の故障の原因となる要因を排除できる光磁気変調装
置を提供することを目的とする。 【解決手段】 直線偏光を生成し、該光の進行方向と略
平行な方向に自発磁化を持つ磁気光学効果素子１２を配
し、該磁気光学効果素子１２内に磁界を印加する磁界発
生手段２０を備えて、前記磁気光学効果素子１２を透過
する直線偏光の偏光面の回転角を検出することにより、
検出部１０を小型化でき、被験物に磁石等を取り付けず
に被験物の状態を計測できる。
化し、かつ磁界の変化の割合が時間に対し、極端に小さ
くまたは大きくなった場合でも出力信号振幅の変化を確
実に計測できる磁界変調器を提供するとともに、被験物
に磁石などを取り付けることなく被験物の変位、回転数
等を計測できるようにし、被験物に摩耗した鉄粉が引き
寄せられることで、重量バランスが崩れ、回転体の芯ぶ
れ等の故障の原因となる要因を排除できる光磁気変調装
置を提供することを目的とする。 【解決手段】 直線偏光を生成し、該光の進行方向と略
平行な方向に自発磁化を持つ磁気光学効果素子１２を配
し、該磁気光学効果素子１２内に磁界を印加する磁界発
生手段２０を備えて、前記磁気光学効果素子１２を透過
する直線偏光の偏光面の回転角を検出することにより、
検出部１０を小型化でき、被験物に磁石等を取り付けず
に被験物の状態を計測できる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、磁気光学効果素子
により略直線偏光の偏光面の回転角を変化させることに
より光の変調を行う光磁気変調器を用いて、単体では外
部に磁界をほとんど発生しない磁性体の変位、位置、回
転数、回転角等を計測する装置に関する。
により略直線偏光の偏光面の回転角を変化させることに
より光の変調を行う光磁気変調器を用いて、単体では外
部に磁界をほとんど発生しない磁性体の変位、位置、回
転数、回転角等を計測する装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、直線変位や回転変位を計測する装
置は、磁束の変化量を検出するタイプや着磁された磁石
などから発生する磁界をホール効果素子、ＭＲ素子（磁
気抵抗効果素子）、誘導コイル型素子等の検出器で検出
し、磁性体との距離を計測したり、歯車の歯のように規
則的に並んだ磁性体の凹凸から生じる磁界変化を読み取
り、歯車の回転数を計測したり、直線上に並んだ磁性体
で作られた凹凸を読み取ることで磁性体の変位量を計測
するといった装置が考案されている。
置は、磁束の変化量を検出するタイプや着磁された磁石
などから発生する磁界をホール効果素子、ＭＲ素子（磁
気抵抗効果素子）、誘導コイル型素子等の検出器で検出
し、磁性体との距離を計測したり、歯車の歯のように規
則的に並んだ磁性体の凹凸から生じる磁界変化を読み取
り、歯車の回転数を計測したり、直線上に並んだ磁性体
で作られた凹凸を読み取ることで磁性体の変位量を計測
するといった装置が考案されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の光磁気変調器にあっては、例えば、図１５に示すホ
ール素子またはＭＲ素子を用いた場合の歯車の回転計の
例のように、ホール素子、ＭＲ素子から出力される信号
は、微弱電流であり、電磁干渉を強く受けるため、使用
上充分なＳ／Ｎ比を確保するためにはホール素子、ＭＲ
素子の近傍で信号を電気的に増幅する必要があるため磁
界を検出する部分のサイズが大きくなる。
来の光磁気変調器にあっては、例えば、図１５に示すホ
ール素子またはＭＲ素子を用いた場合の歯車の回転計の
例のように、ホール素子、ＭＲ素子から出力される信号
は、微弱電流であり、電磁干渉を強く受けるため、使用
上充分なＳ／Ｎ比を確保するためにはホール素子、ＭＲ
素子の近傍で信号を電気的に増幅する必要があるため磁
界を検出する部分のサイズが大きくなる。
【０００４】また、図１６に示すような誘導コイル型素
子では比較的容易に大きな電圧の出力信号が得られる
が、出力信号振幅が磁束の時間に対する変化量に比例す
るため、移動速度が小さいなど磁束変化の勾配が小さい
場合、出力振幅が小さくなりＳ／Ｎ比が極端に小さくな
る現象がある。一方、移動速度が大きい場合、磁束変化
の勾配は大きいが、誘起された信号が周波数は高くなり
誘導コイルにリアクタンスによるインピーダンスが高く
なり信号を出力しづらくなる。
子では比較的容易に大きな電圧の出力信号が得られる
が、出力信号振幅が磁束の時間に対する変化量に比例す
るため、移動速度が小さいなど磁束変化の勾配が小さい
場合、出力振幅が小さくなりＳ／Ｎ比が極端に小さくな
る現象がある。一方、移動速度が大きい場合、磁束変化
の勾配は大きいが、誘起された信号が周波数は高くなり
誘導コイルにリアクタンスによるインピーダンスが高く
なり信号を出力しづらくなる。
【０００５】そこで本発明は、磁界変化を検出する検出
部を極力小型化し、かつ磁界の変化の割合が時間に対
し、極端に小さくなった場合でも出力信号振幅が余り変
化しないような磁界変調器を提供することを目的とす
る。また、従来、磁界強度変化を光信号の強弱信号に変
換する磁界変調器を本願出願人は、特開平６−３４１８
６０号公報に記載されるような光磁気変調器を先に提案
している。この装置は、外部から磁界変化を光の進行方
向に直交する方向に与えることで光量変化させ磁界変化
を光の強弱信号に変換する光磁気変調器を実現してい
る。
部を極力小型化し、かつ磁界の変化の割合が時間に対
し、極端に小さくなった場合でも出力信号振幅が余り変
化しないような磁界変調器を提供することを目的とす
る。また、従来、磁界強度変化を光信号の強弱信号に変
換する磁界変調器を本願出願人は、特開平６−３４１８
６０号公報に記載されるような光磁気変調器を先に提案
している。この装置は、外部から磁界変化を光の進行方
向に直交する方向に与えることで光量変化させ磁界変化
を光の強弱信号に変換する光磁気変調器を実現してい
る。
【０００６】この光磁気変調器では、外部から磁界を発
生かつ磁界変化を与える磁界発生手段が必要となる。し
たがって、例えば、磁石を磁界発生手段とし、磁石と光
磁気変調器とまでの距離の変化に応じて、光磁気変調器
に印加させる磁界強度が変化するので、磁石と光磁気変
調器の間隔を検知でき、検出対象となる被験物が磁石で
ある場合、または、被験物に磁石を付ければ、いわゆる
近傍センサが構成できる。
生かつ磁界変化を与える磁界発生手段が必要となる。し
たがって、例えば、磁石を磁界発生手段とし、磁石と光
磁気変調器とまでの距離の変化に応じて、光磁気変調器
に印加させる磁界強度が変化するので、磁石と光磁気変
調器の間隔を検知でき、検出対象となる被験物が磁石で
ある場合、または、被験物に磁石を付ければ、いわゆる
近傍センサが構成できる。
【０００７】しかしながら、被験物に磁石を付けること
ができないものもある。例えば、回転数を検出するため
に、円筒型または円盤状の磁石に所定のパターンで磁気
記録した回転体の回転数を検知することが必要となる。
一般に、機械装置に磁石を用いると使用中に摩耗した鉄
粉が磁石に引きつけられてたまり、故障の原因となる。
また、高速の回転体に磁石をつけると重量バランスが崩
れ、回転体の芯ぶれ等が発生し、非常に危険である。
ができないものもある。例えば、回転数を検出するため
に、円筒型または円盤状の磁石に所定のパターンで磁気
記録した回転体の回転数を検知することが必要となる。
一般に、機械装置に磁石を用いると使用中に摩耗した鉄
粉が磁石に引きつけられてたまり、故障の原因となる。
また、高速の回転体に磁石をつけると重量バランスが崩
れ、回転体の芯ぶれ等が発生し、非常に危険である。
【０００８】そこで本発明は、光磁気変調器の内部に磁
界を発生し磁界変化を与える磁界発生手段を設け、被験
物に磁石を付けることなく磁気光学効果素子の偏光面の
回転角を変化させて、光磁気変調を可能にするととも
に、被験物の変位、回転数等を計測できる光磁気変調器
を提供することを目的とする。
界を発生し磁界変化を与える磁界発生手段を設け、被験
物に磁石を付けることなく磁気光学効果素子の偏光面の
回転角を変化させて、光磁気変調を可能にするととも
に、被験物の変位、回転数等を計測できる光磁気変調器
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】請求項１記載の発明は、
上記目的達成のため、直線偏光を生成するとともに、該
光の進行経路に磁気光学効果素子を配し、該磁気光学効
果素子により前記直線偏光の偏光面の回転角を変化させ
て磁界変化の検出または光の変調を行う光磁気変調装置
であって、前記磁気光学効果素子は前記光の進行方向と
略平行な方向に磁化容易軸を持ち該磁化容易軸による自
発磁化により前記偏光面を回転させる磁性体であり、該
磁性体に磁界を与える磁界発生手段を備えた光磁気変調
装置において、前記磁界発生手段が与える磁界が単体で
外部に磁界をほとんど発生しない磁性体によって変化さ
れ、前記磁気光学効果素子を透過した光の偏光方向から
前記磁界の変化を検出する磁界変化検出手段と該磁界発
生手段との相対的距離が固定でかつ、前記単体で外部に
磁界をほとんど発生しない磁性体と前記磁界変化検出手
段との相対距離を変化させることで光変調を生じさせる
ことを特徴とするものである。
上記目的達成のため、直線偏光を生成するとともに、該
光の進行経路に磁気光学効果素子を配し、該磁気光学効
果素子により前記直線偏光の偏光面の回転角を変化させ
て磁界変化の検出または光の変調を行う光磁気変調装置
であって、前記磁気光学効果素子は前記光の進行方向と
略平行な方向に磁化容易軸を持ち該磁化容易軸による自
発磁化により前記偏光面を回転させる磁性体であり、該
磁性体に磁界を与える磁界発生手段を備えた光磁気変調
装置において、前記磁界発生手段が与える磁界が単体で
外部に磁界をほとんど発生しない磁性体によって変化さ
れ、前記磁気光学効果素子を透過した光の偏光方向から
前記磁界の変化を検出する磁界変化検出手段と該磁界発
生手段との相対的距離が固定でかつ、前記単体で外部に
磁界をほとんど発生しない磁性体と前記磁界変化検出手
段との相対距離を変化させることで光変調を生じさせる
ことを特徴とするものである。
【００１０】請求項２記載の発明は、上記目的達成のた
め、直線偏光を生成するとともに、該光の進行経路に磁
気光学効果素子を配し、該磁気光学効果素子により前記
直線偏光の偏光面の回転角を変化させて磁界変化の検出
または光の変調を行う光磁気変調装置であって、前記磁
気光学効果素子は前記光の進行方向と略直交な方向に磁
化容易軸を持ち該磁化容易軸による自発磁化により前記
偏光面を回転させる磁性体であり、該磁性体に磁界を与
える磁界発生手段を備えた光磁気変調装置において、前
記磁界発生手段が与える磁界が単体で外部に磁界をほと
んど発生しない磁性体によって変化され、前記磁気光学
効果素子を透過した光の偏光方向から前記磁界の変化を
検出する磁界変化検出手段と該磁界発生手段との相対的
距離が固定でかつ、前記単体で外部に磁界をほとんど発
生しない磁性体と前記磁界変化検出手段との相対距離を
変化させることで光変調を生じさせることを特徴とする
ものである。
め、直線偏光を生成するとともに、該光の進行経路に磁
気光学効果素子を配し、該磁気光学効果素子により前記
直線偏光の偏光面の回転角を変化させて磁界変化の検出
または光の変調を行う光磁気変調装置であって、前記磁
気光学効果素子は前記光の進行方向と略直交な方向に磁
化容易軸を持ち該磁化容易軸による自発磁化により前記
偏光面を回転させる磁性体であり、該磁性体に磁界を与
える磁界発生手段を備えた光磁気変調装置において、前
記磁界発生手段が与える磁界が単体で外部に磁界をほと
んど発生しない磁性体によって変化され、前記磁気光学
効果素子を透過した光の偏光方向から前記磁界の変化を
検出する磁界変化検出手段と該磁界発生手段との相対的
距離が固定でかつ、前記単体で外部に磁界をほとんど発
生しない磁性体と前記磁界変化検出手段との相対距離を
変化させることで光変調を生じさせることを特徴とする
ものである。
【００１１】請求項３記載の発明は、上記目的達成のた
め、請求項１または２記載の光磁気変調装置において、
前記単体で外部に磁界をほとんど発生しない磁性体によ
って変化された磁界の変化量に基づいて、該磁性体と前
記磁界変化検出手段との相対距離を検出する変位検出手
段を、備えたことを特徴とするものである。請求項４記
載の発明は、上記目的達成のため、請求項１〜３のいず
れか１項に記載の光磁気変調装置において、前記単体で
外部に磁界をほとんど発生しない磁性体と、前記偏光面
を回転させる磁性体とを、前記光の進行方向の略延長線
上に配置し磁界変化を与えることを特徴とするものであ
る。
め、請求項１または２記載の光磁気変調装置において、
前記単体で外部に磁界をほとんど発生しない磁性体によ
って変化された磁界の変化量に基づいて、該磁性体と前
記磁界変化検出手段との相対距離を検出する変位検出手
段を、備えたことを特徴とするものである。請求項４記
載の発明は、上記目的達成のため、請求項１〜３のいず
れか１項に記載の光磁気変調装置において、前記単体で
外部に磁界をほとんど発生しない磁性体と、前記偏光面
を回転させる磁性体とを、前記光の進行方向の略延長線
上に配置し磁界変化を与えることを特徴とするものであ
る。
【００１２】請求項５記載の発明は、上記目的達成のた
め、請求項１〜４のいずれか１項に記載の光磁気変調装
置において、前記磁界発生手段を、前記磁気光学効果素
子の両側に配置し、かつ少なくとも１組の磁界発生手段
のそれぞれの磁化が略平行でかつ同一向きとなり、か
つ、前記光の進行方向と略直交方向になるように配置し
たことを特徴とするものである。
め、請求項１〜４のいずれか１項に記載の光磁気変調装
置において、前記磁界発生手段を、前記磁気光学効果素
子の両側に配置し、かつ少なくとも１組の磁界発生手段
のそれぞれの磁化が略平行でかつ同一向きとなり、か
つ、前記光の進行方向と略直交方向になるように配置し
たことを特徴とするものである。
【００１３】請求項６記載の発明は、上記目的達成のた
め、請求項１〜５のいずれか１項に記載の光磁気変調装
置において、前記磁界発生手段が、ひとつの磁界印加体
からなることを特徴とするものである。請求項７記載の
発明は、上記目的達成のため、請求項３〜６のいずれか
１項に記載の光磁気変調装置において、前記単体で外部
に磁界をほとんど発生しない磁性体が、周囲に凹凸を持
つ回転体からなり、前記変位検出手段が、前記単体で外
部に磁界をほとんど発生しない磁性体の回転数または回
転角を検出することを特徴とするものである。
め、請求項１〜５のいずれか１項に記載の光磁気変調装
置において、前記磁界発生手段が、ひとつの磁界印加体
からなることを特徴とするものである。請求項７記載の
発明は、上記目的達成のため、請求項３〜６のいずれか
１項に記載の光磁気変調装置において、前記単体で外部
に磁界をほとんど発生しない磁性体が、周囲に凹凸を持
つ回転体からなり、前記変位検出手段が、前記単体で外
部に磁界をほとんど発生しない磁性体の回転数または回
転角を検出することを特徴とするものである。
【００１４】請求項８記載の発明は、上記目的達成のた
め、請求項３〜６のいずれか１項に記載の光磁気変調装
置において、前記単体で外部に磁界をほとんど発生しな
い磁性体が、複数の磁性体からなり、該磁性体が、回転
体に内包され、前記変位検出手段が、前記単体で外部に
磁界をほとんど発生しない磁性体の回転数または回転角
を検出することを特徴とするものである。
め、請求項３〜６のいずれか１項に記載の光磁気変調装
置において、前記単体で外部に磁界をほとんど発生しな
い磁性体が、複数の磁性体からなり、該磁性体が、回転
体に内包され、前記変位検出手段が、前記単体で外部に
磁界をほとんど発生しない磁性体の回転数または回転角
を検出することを特徴とするものである。
【００１５】請求項９記載の発明は、上記目的達成のた
め、請求項８記載の光磁気変調装置において、前記単体
で外部に磁界をほとんど発生しない磁性体の間に磁性を
帯びないまたは磁性が弱い部材を配置したことを特徴と
するものである。請求項１０記載の発明は、上記目的達
成のため、請求項３〜６のいずれか１項に記載の光磁気
変調装置において、前記単体で外部に磁界をほとんど発
生しない磁性体の形状が凹凸を有し、該磁性体を前記光
の進行方向に対して垂直方向に移動させ、前記変位検出
手段が、該磁性体の変位量を検出することを特徴とする
ものである。
め、請求項８記載の光磁気変調装置において、前記単体
で外部に磁界をほとんど発生しない磁性体の間に磁性を
帯びないまたは磁性が弱い部材を配置したことを特徴と
するものである。請求項１０記載の発明は、上記目的達
成のため、請求項３〜６のいずれか１項に記載の光磁気
変調装置において、前記単体で外部に磁界をほとんど発
生しない磁性体の形状が凹凸を有し、該磁性体を前記光
の進行方向に対して垂直方向に移動させ、前記変位検出
手段が、該磁性体の変位量を検出することを特徴とする
ものである。
【００１６】請求項１１記載の発明は、上記目的達成の
ため、請求項１０に記載の光磁気変調装置において、前
記単体で外部に磁界をほとんど発生しない磁性体が、複
数の磁性体からなり、該磁性体のそれぞれが前記光の進
行方向に対して垂直方向に移動する平面または曲面上に
配置されたことを特徴とするものである。請求項１２記
載の発明は、上記目的達成のため、請求項１１記載の光
磁気変調装置において、前記平面または曲面上に配置さ
れた磁性体の間に磁性を帯びないまたは磁性が弱い部材
を配置したことを特徴とするものである。
ため、請求項１０に記載の光磁気変調装置において、前
記単体で外部に磁界をほとんど発生しない磁性体が、複
数の磁性体からなり、該磁性体のそれぞれが前記光の進
行方向に対して垂直方向に移動する平面または曲面上に
配置されたことを特徴とするものである。請求項１２記
載の発明は、上記目的達成のため、請求項１１記載の光
磁気変調装置において、前記平面または曲面上に配置さ
れた磁性体の間に磁性を帯びないまたは磁性が弱い部材
を配置したことを特徴とするものである。
【００１７】請求項１３記載の発明は、上記目的達成の
ため、請求項１０〜１２のいずれか１項に記載の光磁気
変調装置において、回転運動を直線変位に変換する変換
手段を有し、該直線変位に対して変位、速度および加速
度を検出することを特徴とするものである。請求項１４
記載の発明は、上記目的達成のため、請求項１〜９のい
ずれか１項に記載の光磁気変調装置において、回転体の
角速度および、角加速度を検出することを特徴とするも
のである。
ため、請求項１０〜１２のいずれか１項に記載の光磁気
変調装置において、回転運動を直線変位に変換する変換
手段を有し、該直線変位に対して変位、速度および加速
度を検出することを特徴とするものである。請求項１４
記載の発明は、上記目的達成のため、請求項１〜９のい
ずれか１項に記載の光磁気変調装置において、回転体の
角速度および、角加速度を検出することを特徴とするも
のである。
【００１８】請求項１５記載の発明は、上記目的達成の
ため、請求項１〜９，１４のいずれか１項に記載の光磁
気変調装置において、回転軸の偏心量を検出することを
特徴とするものである。請求項１６記載の発明は、上記
目的達成のため、請求項１〜９，１４，１５のいずれか
１項に記載の光磁気変調装置において、回転軸の偏心量
を検出し、軸受けの摩耗量を検出することを特徴とする
ものである。
ため、請求項１〜９，１４のいずれか１項に記載の光磁
気変調装置において、回転軸の偏心量を検出することを
特徴とするものである。請求項１６記載の発明は、上記
目的達成のため、請求項１〜９，１４，１５のいずれか
１項に記載の光磁気変調装置において、回転軸の偏心量
を検出し、軸受けの摩耗量を検出することを特徴とする
ものである。
【００１９】
【発明の実施の形態】以下、本発明の好ましい実施の形
態について添付図面を参照しつつ説明する。図１〜図１
４は、本発明の光磁気変調器の一実施例を示すものであ
る。まず、構成について説明する。図１に示すように、
光磁気変調器は、偏光子１１，磁気光学効果素子１２，
反射ミラー１３からなる検出ヘッド部１０と、光ファイ
バ１４，半導体レーザ１５，受光器１６および磁石２０
を有している。
態について添付図面を参照しつつ説明する。図１〜図１
４は、本発明の光磁気変調器の一実施例を示すものであ
る。まず、構成について説明する。図１に示すように、
光磁気変調器は、偏光子１１，磁気光学効果素子１２，
反射ミラー１３からなる検出ヘッド部１０と、光ファイ
バ１４，半導体レーザ１５，受光器１６および磁石２０
を有している。
【００２０】偏光子１１は、特定の偏光面を持つ光のみ
を透過させ、これと垂直な方向に振動する光は透過させ
ないものである。半導体レーザ１５は、レーザ発振を行
う装置、受光器１６は、光信号を電気信号に変換するも
のである。磁石２０は、磁界を発生させるものである。
半導体レーザ１５はＬＥＤ、ハロゲンランプ等所定の光
量が得られる光源に代替可能である。また、光源からの
光は、光ファイバ１４を経由し検出ヘッド部１０に与え
られ、反射ミラー１３で反射した後、光ファイバ１４を
再び経由し、途中で受光器１６に導くために分岐させ
る。光の分岐には、ファイバ型光カプラ、バルク型光カ
プラ、ビームスプリッタ等を用いる。
を透過させ、これと垂直な方向に振動する光は透過させ
ないものである。半導体レーザ１５は、レーザ発振を行
う装置、受光器１６は、光信号を電気信号に変換するも
のである。磁石２０は、磁界を発生させるものである。
半導体レーザ１５はＬＥＤ、ハロゲンランプ等所定の光
量が得られる光源に代替可能である。また、光源からの
光は、光ファイバ１４を経由し検出ヘッド部１０に与え
られ、反射ミラー１３で反射した後、光ファイバ１４を
再び経由し、途中で受光器１６に導くために分岐させ
る。光の分岐には、ファイバ型光カプラ、バルク型光カ
プラ、ビームスプリッタ等を用いる。
【００２１】図２に示すように、この検出ヘッド部１０
を、単体では外部に磁界をほとんど発生しない磁性体か
らなる被験物１に近づけ、偏光子１１によって遮断され
る光量の変化を読み取り、被験物１の回転数や変位量を
計測する。この装置においては、半導体レーザ１５から
光が出射され、光ファイバ１４によって伝送され、その
一端に接続された偏光子１１により特定の直線偏光とし
て取り出され、光の進行経路に配された磁気光学効果素
子１２の一面に入射する。磁気光学効果素子１２に入射
した直線偏光は、反射ミラー１３によって反射され、再
び磁気光学効果素子１２を通り、偏光子１１に入射され
る。偏光子１１では、入射された光は前記特定の直線偏
光に対し偏光面が平行になる直線偏光である場合のみ透
過でき、光ファイバ１４を介して受光器１６で受光され
る。
を、単体では外部に磁界をほとんど発生しない磁性体か
らなる被験物１に近づけ、偏光子１１によって遮断され
る光量の変化を読み取り、被験物１の回転数や変位量を
計測する。この装置においては、半導体レーザ１５から
光が出射され、光ファイバ１４によって伝送され、その
一端に接続された偏光子１１により特定の直線偏光とし
て取り出され、光の進行経路に配された磁気光学効果素
子１２の一面に入射する。磁気光学効果素子１２に入射
した直線偏光は、反射ミラー１３によって反射され、再
び磁気光学効果素子１２を通り、偏光子１１に入射され
る。偏光子１１では、入射された光は前記特定の直線偏
光に対し偏光面が平行になる直線偏光である場合のみ透
過でき、光ファイバ１４を介して受光器１６で受光され
る。
【００２２】また、磁気光学効果素子１２は、強磁性体
（正確にはフェリ磁性体）からなり、自発磁化によって
生じる磁化ベクトルを光の進行方向と平行方向になるよ
うに、磁気光学効果素子の磁化容易軸を設定する。磁気
光学効果素子１２は、内部には磁化を持つが、外部には
ほとんど磁界を生じさせない、いわゆるソフト磁性体で
ある。すなわち、磁気光学効果素子１２においては、光
の進行方向から見て磁区が迷路状のパターンが形成さ
れ、各磁区内部では、図３に模式的に示すように内部で
磁気的に飽和しており、各磁区１２１内では、透過する
直線偏光の光束（図示していない）の偏光方向が、ファ
ラデー効果によって回転する。本実施例では、使用する
光の波長においてその回転角（ファラデー回転角）が片
側透過で４５°となるよう磁気光学効果素子１２の厚さ
を設定したとき理論上最大変調が得られる。なお、図３
において、１２２は磁壁であり、各磁区１２１内に示し
た矢印は自発磁化による部分的な（磁区１２１内の）磁
化の方向を示している。
（正確にはフェリ磁性体）からなり、自発磁化によって
生じる磁化ベクトルを光の進行方向と平行方向になるよ
うに、磁気光学効果素子の磁化容易軸を設定する。磁気
光学効果素子１２は、内部には磁化を持つが、外部には
ほとんど磁界を生じさせない、いわゆるソフト磁性体で
ある。すなわち、磁気光学効果素子１２においては、光
の進行方向から見て磁区が迷路状のパターンが形成さ
れ、各磁区内部では、図３に模式的に示すように内部で
磁気的に飽和しており、各磁区１２１内では、透過する
直線偏光の光束（図示していない）の偏光方向が、ファ
ラデー効果によって回転する。本実施例では、使用する
光の波長においてその回転角（ファラデー回転角）が片
側透過で４５°となるよう磁気光学効果素子１２の厚さ
を設定したとき理論上最大変調が得られる。なお、図３
において、１２２は磁壁であり、各磁区１２１内に示し
た矢印は自発磁化による部分的な（磁区１２１内の）磁
化の方向を示している。
【００２３】磁石２０は、検出ヘッド部１０内の磁気光
学効果素子１２に磁界を与えて検出ヘッド１０近傍に被
験物１が配置された場合、検出ヘッド１０に与えられる
磁界強度が変化して、結果として偏光面を変化させるも
のである。また、磁石２０以外に磁界に影響を与えるも
のがないときには、図４に示すように磁気光学効果素子
１２にその内部を透過する光の進行方向と略直交する方
向に内部磁化を配向させ、ファラデー回転を最小にする
よう所定の磁界Ｈａを印加することができる。なお、磁
石２０を設けるほかに、ソレノイドコイルに流す電流を
変えることで磁界を変えることもできる。
学効果素子１２に磁界を与えて検出ヘッド１０近傍に被
験物１が配置された場合、検出ヘッド１０に与えられる
磁界強度が変化して、結果として偏光面を変化させるも
のである。また、磁石２０以外に磁界に影響を与えるも
のがないときには、図４に示すように磁気光学効果素子
１２にその内部を透過する光の進行方向と略直交する方
向に内部磁化を配向させ、ファラデー回転を最小にする
よう所定の磁界Ｈａを印加することができる。なお、磁
石２０を設けるほかに、ソレノイドコイルに流す電流を
変えることで磁界を変えることもできる。
【００２４】ところで、このように光の進行方向と直交
する方向に磁界が印加されるような配置（以下、フォー
クト配置という）を採った場合、磁気複屈折現象が生じ
る。しかし、磁界の印加条件を選択すると、偏光の楕円
化と長軸の回転をともに最小とすることができ、本実施
例の磁気光学効果素子１２はフォークト配置では、前記
長軸の回転が最小となり、楕円化も最小となる（磁気複
屈折が最小となる）条件で使用すると、変調比が大きく
なる（Ｓ／Ｎ比が大きくなる）。
する方向に磁界が印加されるような配置（以下、フォー
クト配置という）を採った場合、磁気複屈折現象が生じ
る。しかし、磁界の印加条件を選択すると、偏光の楕円
化と長軸の回転をともに最小とすることができ、本実施
例の磁気光学効果素子１２はフォークト配置では、前記
長軸の回転が最小となり、楕円化も最小となる（磁気複
屈折が最小となる）条件で使用すると、変調比が大きく
なる（Ｓ／Ｎ比が大きくなる）。
【００２５】なお、本実施例において、半導体レーザ１
５および偏光子１１は、直線偏光生成手段を構成してお
り、受光器１６は、磁界変化検出手段を構成している。
次に、作用を説明する。いま、磁石２０がない状態を考
えると、上述のように、半導体レーザ１５から出射され
た光が光ファイバ１４を介して偏光子１１に伝送される
と、偏光子１１により特定の直線偏光が取り出される。
すなわち、特定の直線偏光が生成され、この直線偏光が
磁気光学効果素子１２の一面側に入射する。磁気光学効
果素子１２に入射した直線偏光のうち各磁区１２１内を
透過する光束は、図３に示すように、磁気光学効果素子
１２の自発磁化により生じている各磁区１２１内の磁界
がほぼ光の進行方向に向いていることから、ファラデー
効果によってその偏光方向（偏光面）がほぼ４５°だけ
回転させられる。次に、回転させられた直線偏光は、反
射ミラー１３で反射される。ファラデー効果によって回
転させられる偏光方向は、光の進行方向によらないの
で、反射された直線偏光は磁気光学効果素子１２によっ
て、さらに、ほぼ４５°回転させられる。したがって、
往復でほぼ９０°回転させられ、反射してきた直線偏光
は、偏光子１１を透過できず、受光器１６に光が到達し
ない。
５および偏光子１１は、直線偏光生成手段を構成してお
り、受光器１６は、磁界変化検出手段を構成している。
次に、作用を説明する。いま、磁石２０がない状態を考
えると、上述のように、半導体レーザ１５から出射され
た光が光ファイバ１４を介して偏光子１１に伝送される
と、偏光子１１により特定の直線偏光が取り出される。
すなわち、特定の直線偏光が生成され、この直線偏光が
磁気光学効果素子１２の一面側に入射する。磁気光学効
果素子１２に入射した直線偏光のうち各磁区１２１内を
透過する光束は、図３に示すように、磁気光学効果素子
１２の自発磁化により生じている各磁区１２１内の磁界
がほぼ光の進行方向に向いていることから、ファラデー
効果によってその偏光方向（偏光面）がほぼ４５°だけ
回転させられる。次に、回転させられた直線偏光は、反
射ミラー１３で反射される。ファラデー効果によって回
転させられる偏光方向は、光の進行方向によらないの
で、反射された直線偏光は磁気光学効果素子１２によっ
て、さらに、ほぼ４５°回転させられる。したがって、
往復でほぼ９０°回転させられ、反射してきた直線偏光
は、偏光子１１を透過できず、受光器１６に光が到達し
ない。
【００２６】一方、磁石２０を磁気光学効果素子１２に
近接するような所定位置に配置し、磁気光学効果素子１
２に充分な磁界が印加された状態で、偏光子１１を透過
した特定の直線偏光が磁気光学効果素子１２の一面側に
入射すると、図４に示すように、磁気光学効果素子１２
にその内部を透過する光の進行方向と略直交する方向に
内部磁化を配向させるよう所定の磁界Ｈａが印加されて
いるから、直線偏光の偏光面の回転角（ファラデー回転
角）が最小になるとともに、上述した磁気複屈折（偏光
の楕円化や長軸の回転）が最小となる。したがって、磁
気光学効果素子１２を透過する光は、ほぼ入射した状態
のままで、反射ミラー１３によって反射させられる。反
射された直線偏光も、偏光面の回転角が最小になるの
で、ほぼ入射した状態のままであり、偏光子１１を透過
できるので、光ファイバ１４を通して、受光器１６に直
線偏光が達し、受光器１６により所定レベルの受光信号
が出力される。
近接するような所定位置に配置し、磁気光学効果素子１
２に充分な磁界が印加された状態で、偏光子１１を透過
した特定の直線偏光が磁気光学効果素子１２の一面側に
入射すると、図４に示すように、磁気光学効果素子１２
にその内部を透過する光の進行方向と略直交する方向に
内部磁化を配向させるよう所定の磁界Ｈａが印加されて
いるから、直線偏光の偏光面の回転角（ファラデー回転
角）が最小になるとともに、上述した磁気複屈折（偏光
の楕円化や長軸の回転）が最小となる。したがって、磁
気光学効果素子１２を透過する光は、ほぼ入射した状態
のままで、反射ミラー１３によって反射させられる。反
射された直線偏光も、偏光面の回転角が最小になるの
で、ほぼ入射した状態のままであり、偏光子１１を透過
できるので、光ファイバ１４を通して、受光器１６に直
線偏光が達し、受光器１６により所定レベルの受光信号
が出力される。
【００２７】ここで、検出ヘッド部１０の近くに一般的
な材料である炭素鋼でできた歯車のような磁性体を被験
物１として近づけると、図５に示すように、磁束は曲げ
られ歯車の方へよる。結果的に磁気光学効果素子１２に
光軸に直交する成分の磁界強度が減少し磁気光学効果素
子１２内部の磁化の向きは、磁気光学効果素子１２の自
発磁化に従い光軸方向に向き、ファラデー効果が発生し
偏光面が回転し、反射面で反射し、偏光子１１に再び入
射するときに、偏光方向は約９０°回転し直交状態とな
り偏光子１１を透過せず、光量は０となる。歯車が遠ざ
かった場合には、磁束への影響が弱まり、磁気光学効果
素子１２の偏光面は回転されず、直線偏光は偏光子１１
を透過し、受光器１６に直線偏光が達し、受光器１６に
より所定レベルの受信信号が出力される。
な材料である炭素鋼でできた歯車のような磁性体を被験
物１として近づけると、図５に示すように、磁束は曲げ
られ歯車の方へよる。結果的に磁気光学効果素子１２に
光軸に直交する成分の磁界強度が減少し磁気光学効果素
子１２内部の磁化の向きは、磁気光学効果素子１２の自
発磁化に従い光軸方向に向き、ファラデー効果が発生し
偏光面が回転し、反射面で反射し、偏光子１１に再び入
射するときに、偏光方向は約９０°回転し直交状態とな
り偏光子１１を透過せず、光量は０となる。歯車が遠ざ
かった場合には、磁束への影響が弱まり、磁気光学効果
素子１２の偏光面は回転されず、直線偏光は偏光子１１
を透過し、受光器１６に直線偏光が達し、受光器１６に
より所定レベルの受信信号が出力される。
【００２８】したがって、歯車の有無により磁石２０か
ら発生される磁束が曲げられたり曲げられなかったり
し、磁気光学効果素子１２に印加する磁界強度が変化す
ることで光量変化が発生し、結果として歯車の歯の有無
を検知することができる。なお、光の経路に空間が介在
しないから耐環境性の優れた変位検出装置であることは
いうまでもない。また、ファラデー回転角が片側透過で
４５°に設定した場合について上記で説明したが、４５
°からずれた場合でも信号検出は可能である。
ら発生される磁束が曲げられたり曲げられなかったり
し、磁気光学効果素子１２に印加する磁界強度が変化す
ることで光量変化が発生し、結果として歯車の歯の有無
を検知することができる。なお、光の経路に空間が介在
しないから耐環境性の優れた変位検出装置であることは
いうまでもない。また、ファラデー回転角が片側透過で
４５°に設定した場合について上記で説明したが、４５
°からずれた場合でも信号検出は可能である。
【００２９】次に、検出ヘッド部１０の近傍に設ける磁
石２０の配置および磁化のかけ方に違いがある場合につ
いて説明する。なお、以下の実施例の説明において先に
説明した実施例と同一またはそれに相当する構成につい
ては同一符号を付し、内容の異なる部分を主に説明す
る。まず、図６に示すように、磁石２０を検出ヘッド１
０の両側に同じ向きで、光の進行方向と直交する向きに
磁化が向くように配置にした場合について、以下の実施
例と対比しやすいように説明する。
石２０の配置および磁化のかけ方に違いがある場合につ
いて説明する。なお、以下の実施例の説明において先に
説明した実施例と同一またはそれに相当する構成につい
ては同一符号を付し、内容の異なる部分を主に説明す
る。まず、図６に示すように、磁石２０を検出ヘッド１
０の両側に同じ向きで、光の進行方向と直交する向きに
磁化が向くように配置にした場合について、以下の実施
例と対比しやすいように説明する。
【００３０】このとき、図６に示すように、磁力線は右
側の磁石２０から出て、上下対称に左側の磁石２０に向
かって行くので、磁気光学効果素子１２内部の磁化の向
きは、光の進行方向と直交する向きに向く。ここで、鉄
板などの磁性体からなる被験物２を検出ヘッド１０に近
づけると、磁力線が被験物２によって上方向に曲げら
れ、磁気光学効果素子１２に印加される磁界強度が減少
し磁気光学効果素子１２内部の磁化の向きは、磁気光学
効果素子１２の自発磁化に従い、光の進行方向に向く。
したがって、ファラデー効果が発生し、半導体レーザ１
５から出射され、偏光子１１によって取り出された直線
偏光は、偏光面が回転し、磁気光学効果素子１２によっ
て回転され、反射ミラー１３によって反射された直線偏
光がさらに回転させられ、偏光子１１を透過できず、受
光器１６に達しない。したがって、受光器１６によって
とらえられた光の強さによって、被験物２と検出ヘッド
１０との距離および被験物２の形状を測定することがで
きる。
側の磁石２０から出て、上下対称に左側の磁石２０に向
かって行くので、磁気光学効果素子１２内部の磁化の向
きは、光の進行方向と直交する向きに向く。ここで、鉄
板などの磁性体からなる被験物２を検出ヘッド１０に近
づけると、磁力線が被験物２によって上方向に曲げら
れ、磁気光学効果素子１２に印加される磁界強度が減少
し磁気光学効果素子１２内部の磁化の向きは、磁気光学
効果素子１２の自発磁化に従い、光の進行方向に向く。
したがって、ファラデー効果が発生し、半導体レーザ１
５から出射され、偏光子１１によって取り出された直線
偏光は、偏光面が回転し、磁気光学効果素子１２によっ
て回転され、反射ミラー１３によって反射された直線偏
光がさらに回転させられ、偏光子１１を透過できず、受
光器１６に達しない。したがって、受光器１６によって
とらえられた光の強さによって、被験物２と検出ヘッド
１０との距離および被験物２の形状を測定することがで
きる。
【００３１】次に、図７に示すように、磁石２０が検出
ヘッド１０の片側に存在し、光の進行方向と直交する向
きに磁化が向くように配置にした場合について説明す
る。このとき、図７に示すように、磁力線は右側の磁石
２０から出て、左側に広がっていくように出ていくの
で、磁気光学効果素子１２内部の磁化の向きは、光の進
行方向と直交する向きに向く。
ヘッド１０の片側に存在し、光の進行方向と直交する向
きに磁化が向くように配置にした場合について説明す
る。このとき、図７に示すように、磁力線は右側の磁石
２０から出て、左側に広がっていくように出ていくの
で、磁気光学効果素子１２内部の磁化の向きは、光の進
行方向と直交する向きに向く。
【００３２】ここで、上記と同様に、鉄板などの磁性体
からなる被験物２を検出ヘッド１０に近づけると、磁力
線が被験物２によって上方向に曲げられ、磁気光学効果
素子１２に印加される磁界強度が減少し磁気光学効果素
子１２内部の磁化の向きは、磁気光学効果素子１２の自
発磁化に従い、光の進行方向に向く。したがって、ファ
ラデー効果が発生し、半導体レーザ１５から出射され、
偏光子１１によって取り出された直線偏光は、偏光面が
回転し、磁気光学効果素子１２によって回転され、反射
ミラー１３によって反射された直線偏光がさらに回転さ
せられ、偏光子１１を透過できず、受光器１６に達しな
い。したがって、受光器１６によってとらえられた光の
強さによって、被験物２の形状や長さを測定することが
できる。
からなる被験物２を検出ヘッド１０に近づけると、磁力
線が被験物２によって上方向に曲げられ、磁気光学効果
素子１２に印加される磁界強度が減少し磁気光学効果素
子１２内部の磁化の向きは、磁気光学効果素子１２の自
発磁化に従い、光の進行方向に向く。したがって、ファ
ラデー効果が発生し、半導体レーザ１５から出射され、
偏光子１１によって取り出された直線偏光は、偏光面が
回転し、磁気光学効果素子１２によって回転され、反射
ミラー１３によって反射された直線偏光がさらに回転さ
せられ、偏光子１１を透過できず、受光器１６に達しな
い。したがって、受光器１６によってとらえられた光の
強さによって、被験物２の形状や長さを測定することが
できる。
【００３３】この場合には、磁石２０がひとつで済むの
で光磁気変調器を小型化、簡略化できる。前記構成の場
合には、磁石２０が検知ヘッド１０の両側にあるので、
より安定した結果が得られる。次に、図８に示すよう
に、磁石２０を検出ヘッド１０の両側にそれぞれの磁化
の向きを反対方向にし、光の進行方向と平行する向きに
磁石２０の磁化の向きが向くように配置にした場合につ
いて説明する。
で光磁気変調器を小型化、簡略化できる。前記構成の場
合には、磁石２０が検知ヘッド１０の両側にあるので、
より安定した結果が得られる。次に、図８に示すよう
に、磁石２０を検出ヘッド１０の両側にそれぞれの磁化
の向きを反対方向にし、光の進行方向と平行する向きに
磁石２０の磁化の向きが向くように配置にした場合につ
いて説明する。
【００３４】このとき、図８に示すように、右側の磁石
２０の上部から出た磁力線は、左側の磁石２０の上部に
向かって行くので、磁気光学効果素子１２内部の磁化の
向きは、光の進行方向と直交する向きに向く。ここで、
上記と同様に、鉄板などの磁性体からなる被験物２を検
出ヘッド１０に近づけると、磁力線が被験物２によって
曲げられ、磁気光学効果素子１２に印加される磁界強度
が減少し磁気光学効果素子１２内部の磁化の向きは、磁
気光学効果素子１２の自発磁化に従い、光の進行方向に
向く。したがって、ファラデー効果が発生し、半導体レ
ーザ１５から出射され、偏光子１１によって取り出され
た直線偏光は、偏光面が回転し、磁気光学効果素子１２
によって回転され、反射ミラー１３によって反射された
直線偏光がさらに回転させられ、偏光子１１を透過でき
ず、受光器１６に達しない。したがって、受光器１６に
よってとらえられた光の強さによって、被験物２の形状
や長さを測定することができる。
２０の上部から出た磁力線は、左側の磁石２０の上部に
向かって行くので、磁気光学効果素子１２内部の磁化の
向きは、光の進行方向と直交する向きに向く。ここで、
上記と同様に、鉄板などの磁性体からなる被験物２を検
出ヘッド１０に近づけると、磁力線が被験物２によって
曲げられ、磁気光学効果素子１２に印加される磁界強度
が減少し磁気光学効果素子１２内部の磁化の向きは、磁
気光学効果素子１２の自発磁化に従い、光の進行方向に
向く。したがって、ファラデー効果が発生し、半導体レ
ーザ１５から出射され、偏光子１１によって取り出され
た直線偏光は、偏光面が回転し、磁気光学効果素子１２
によって回転され、反射ミラー１３によって反射された
直線偏光がさらに回転させられ、偏光子１１を透過でき
ず、受光器１６に達しない。したがって、受光器１６に
よってとらえられた光の強さによって、被験物２の形状
や長さを測定することができる。
【００３５】また、図９に示すように、磁石２０を検出
ヘッド１０の両側にそれぞれの磁化の向きを同一方向に
し、光の進行方向と平行する向きに磁石２０の磁化の向
きが向くように配置しても、鉄板などの磁性体からなる
被験物２を検出ヘッド１０に近づけると、磁力線が被験
物２によって曲げられ、磁気光学効果素子１２内部の磁
化が光の進行方向に向くので、半導体レーザ１５からの
出射光は、磁気光学効果素子１２によって回転され、偏
光子１１を透過できず、受光器１６に達しない。したが
って、受光器１６によってとらえられた光の強さによっ
て、被験物２の形状や長さを測定することができる。
ヘッド１０の両側にそれぞれの磁化の向きを同一方向に
し、光の進行方向と平行する向きに磁石２０の磁化の向
きが向くように配置しても、鉄板などの磁性体からなる
被験物２を検出ヘッド１０に近づけると、磁力線が被験
物２によって曲げられ、磁気光学効果素子１２内部の磁
化が光の進行方向に向くので、半導体レーザ１５からの
出射光は、磁気光学効果素子１２によって回転され、偏
光子１１を透過できず、受光器１６に達しない。したが
って、受光器１６によってとらえられた光の強さによっ
て、被験物２の形状や長さを測定することができる。
【００３６】次に、被験物１の形状を変えた場合につい
て説明する。まず、図２に示した通り、被験物１が歯車
のような回転体である場合、上述したように、磁性体か
らなる被験物１の歯車がある箇所が検出ヘッド１０に近
づいたときに磁束が曲げられ、直線偏光が偏光子１１を
透過できず、受光器１６に達しない。したがって、受光
器１６の検出結果によって被験物１の状態がわかり、回
転数や回転の角度を求めることができる。
て説明する。まず、図２に示した通り、被験物１が歯車
のような回転体である場合、上述したように、磁性体か
らなる被験物１の歯車がある箇所が検出ヘッド１０に近
づいたときに磁束が曲げられ、直線偏光が偏光子１１を
透過できず、受光器１６に達しない。したがって、受光
器１６の検出結果によって被験物１の状態がわかり、回
転数や回転の角度を求めることができる。
【００３７】次に、図１０に示すように、被験物１が歯
車のような回転体で、歯車の大きさが不揃いな場合につ
いて説明する。図１０に示すように、この場合にも、磁
性体からなる被験物１の歯車がある箇所が検出ヘッド１
０に近づいたときに磁束が曲げられ、磁気光学効果素子
１２に印加される磁界強度が減少し磁気光学効果素子１
２内部の磁化の向きは、磁気光学効果素子１２の自発磁
化に従い、光の進行方向に向く。したがって、ファラデ
ー効果が発生し、半導体レーザ１５から出射された光
は、反射ミラーで反射された後、偏光子１１を透過でき
ず、受光器１６に達しない。また、被験物１の歯車の大
きさによって磁束の曲げられ方や時間が変化するので、
受光器１６の検出結果によって被験物１の状態がわか
り、回転数や回転の角度を求めることができる。
車のような回転体で、歯車の大きさが不揃いな場合につ
いて説明する。図１０に示すように、この場合にも、磁
性体からなる被験物１の歯車がある箇所が検出ヘッド１
０に近づいたときに磁束が曲げられ、磁気光学効果素子
１２に印加される磁界強度が減少し磁気光学効果素子１
２内部の磁化の向きは、磁気光学効果素子１２の自発磁
化に従い、光の進行方向に向く。したがって、ファラデ
ー効果が発生し、半導体レーザ１５から出射された光
は、反射ミラーで反射された後、偏光子１１を透過でき
ず、受光器１６に達しない。また、被験物１の歯車の大
きさによって磁束の曲げられ方や時間が変化するので、
受光器１６の検出結果によって被験物１の状態がわか
り、回転数や回転の角度を求めることができる。
【００３８】また、被験物１が複数の磁性体からなり、
上記のような回転体を構成する場合においても、同様
に、受光器１６の検出結果によって被験物１の状態がわ
かり、回転数や回転の角度を求めることができる。さら
に、この磁性体の間に、磁性を帯びない部材、または、
磁性が弱い部材を配置しても、同様に、回転数や回転の
角度を求めることができる。
上記のような回転体を構成する場合においても、同様
に、受光器１６の検出結果によって被験物１の状態がわ
かり、回転数や回転の角度を求めることができる。さら
に、この磁性体の間に、磁性を帯びない部材、または、
磁性が弱い部材を配置しても、同様に、回転数や回転の
角度を求めることができる。
【００３９】次に、被験物を横に移動させて被験物の形
状を測定する場合について説明する。図１１に示すよう
に、磁性体からなる被験物３を横にスライドさせてい
く。このとき、被験物３が検出ヘッド１０に近づいたと
きに磁束が曲げられ、受光器１６に検知される光量が変
化する。また、被験物３の大きさによって検出ヘッド１
０に近づく距離が変わり、磁束の曲げられ方や時間が変
化するので、受光器１６の検出結果によって被験物３の
状態がわかり、被験物３の形状や長さを測定することが
できる。
状を測定する場合について説明する。図１１に示すよう
に、磁性体からなる被験物３を横にスライドさせてい
く。このとき、被験物３が検出ヘッド１０に近づいたと
きに磁束が曲げられ、受光器１６に検知される光量が変
化する。また、被験物３の大きさによって検出ヘッド１
０に近づく距離が変わり、磁束の曲げられ方や時間が変
化するので、受光器１６の検出結果によって被験物３の
状態がわかり、被験物３の形状や長さを測定することが
できる。
【００４０】また、この場合においても、被験物３が複
数の磁性体からなり、上記のように横にスライドさせて
いくと、受光器１６の検出結果によって被験物３の状態
がわかり、被験物３の形状や長さを測定することができ
る。さらに、この磁性体の間に、磁性を帯びない部材、
または、磁性が弱い部材を配置しても、同様に、被験物
３の形状や長さを測定することができる。
数の磁性体からなり、上記のように横にスライドさせて
いくと、受光器１６の検出結果によって被験物３の状態
がわかり、被験物３の形状や長さを測定することができ
る。さらに、この磁性体の間に、磁性を帯びない部材、
または、磁性が弱い部材を配置しても、同様に、被験物
３の形状や長さを測定することができる。
【００４１】次に、図１２に示すように、被験物４が検
出ヘッド１０と磁石２０との間になるように配置する。
この場合には、被験物４に穴が空いているような場合
に、特に有効である。この配置においても、被験物４の
磁性体がある部分が検出ヘッド１０と磁石２０のちょう
ど間にくる状態と、被験物４の穴の部分が検出ヘッド１
０と磁石２０の間にくる状態とで、受光器１６に伝わる
光量が変化するので、被験物４の状態を測定することが
できる。
出ヘッド１０と磁石２０との間になるように配置する。
この場合には、被験物４に穴が空いているような場合
に、特に有効である。この配置においても、被験物４の
磁性体がある部分が検出ヘッド１０と磁石２０のちょう
ど間にくる状態と、被験物４の穴の部分が検出ヘッド１
０と磁石２０の間にくる状態とで、受光器１６に伝わる
光量が変化するので、被験物４の状態を測定することが
できる。
【００４２】図５，図６，図８〜図１１中の磁石２０
は、図１３に示すように、一体の中空円柱磁石を用い、
図５，図６，図８〜図１１に示すような磁気配置になる
ように磁化させ、同様の作用を行うことが可能である。
また、光の進行方向に略直交する方向に磁化容易軸を持
つような磁気光学効果素子を用いて光軸と平行方向に磁
界を印加させ、光の変調を行う光磁気変調装置について
も、前述のように同様にできる。
は、図１３に示すように、一体の中空円柱磁石を用い、
図５，図６，図８〜図１１に示すような磁気配置になる
ように磁化させ、同様の作用を行うことが可能である。
また、光の進行方向に略直交する方向に磁化容易軸を持
つような磁気光学効果素子を用いて光軸と平行方向に磁
界を印加させ、光の変調を行う光磁気変調装置について
も、前述のように同様にできる。
【００４３】図１４に示す図は、モーターのような回転
運動を直線運動に変換して、直線変位に対して変位、速
度および加速度を検出する例である。図１４に示すよう
に、モーター３１の回転をボールスクリュー３２を利用
して、ボールスクリュー３２上の移動ステージ３３を左
右に移動させることができる。したがって、移動ステー
ジ３３上に被験物を固定しておけば、検出ヘッド１０に
対して被験物を左右に移動させることができ、直線変位
に対する変位、速度および加速度として検出することが
できる。
運動を直線運動に変換して、直線変位に対して変位、速
度および加速度を検出する例である。図１４に示すよう
に、モーター３１の回転をボールスクリュー３２を利用
して、ボールスクリュー３２上の移動ステージ３３を左
右に移動させることができる。したがって、移動ステー
ジ３３上に被験物を固定しておけば、検出ヘッド１０に
対して被験物を左右に移動させることができ、直線変位
に対する変位、速度および加速度として検出することが
できる。
【００４４】
【発明の効果】請求項１記載の発明によれば、光の進行
方向と略平行な方向に磁化容易軸による自発磁化を持
ち、偏光面の回転角を変化させる磁性体からなる磁気光
学効果素子に、光の進行方向と略直交する方向に内部磁
界を配向させるように磁界を発生させる磁界発生手段を
有しているので、光磁気変調器の外部、例えば、被験物
等に磁石を取り付けたりせずに、磁界変化の検出および
光の変調を行うことができる。したがって、被験物に磁
石を付けて、鉄粉が引き寄せられることで、回転体の重
量バランスが崩れて、回転体の芯ぶれ等の故障の原因と
なる要因を排除することができる。
方向と略平行な方向に磁化容易軸による自発磁化を持
ち、偏光面の回転角を変化させる磁性体からなる磁気光
学効果素子に、光の進行方向と略直交する方向に内部磁
界を配向させるように磁界を発生させる磁界発生手段を
有しているので、光磁気変調器の外部、例えば、被験物
等に磁石を取り付けたりせずに、磁界変化の検出および
光の変調を行うことができる。したがって、被験物に磁
石を付けて、鉄粉が引き寄せられることで、回転体の重
量バランスが崩れて、回転体の芯ぶれ等の故障の原因と
なる要因を排除することができる。
【００４５】また、磁界発生手段が、誘導コイルを使用
せずに検出ヘッド部とは別に設けられているので、検出
ヘッド部を小型化でき、被験物の移動速度が小さいなど
の磁束変化の勾配が小さい場合でも充分なＳ／Ｎ比が得
られる。請求項２記載の発明によれば、光の進行方向と
略直交な方向に磁化容易軸による自発磁化を持ち、偏光
面の回転角を変化させる磁性体からなる磁気光学効果素
子に、光の進行方向と略平行する方向に内部磁界を配向
させるように磁界を発生させる磁界発生手段を有してい
るので、光磁気変調器の外部、例えば、被験物等に磁石
を取り付けたりせずに、磁界変化の検出および光の変調
を行うことができる。したがって、請求項１記載の発明
と同様に、被験物に磁石を付けて、鉄粉が引き寄せられ
ることで、回転体の重量バランスが崩れて、回転体の芯
ぶれ等の故障の原因となる要因を排除することができ
る。
せずに検出ヘッド部とは別に設けられているので、検出
ヘッド部を小型化でき、被験物の移動速度が小さいなど
の磁束変化の勾配が小さい場合でも充分なＳ／Ｎ比が得
られる。請求項２記載の発明によれば、光の進行方向と
略直交な方向に磁化容易軸による自発磁化を持ち、偏光
面の回転角を変化させる磁性体からなる磁気光学効果素
子に、光の進行方向と略平行する方向に内部磁界を配向
させるように磁界を発生させる磁界発生手段を有してい
るので、光磁気変調器の外部、例えば、被験物等に磁石
を取り付けたりせずに、磁界変化の検出および光の変調
を行うことができる。したがって、請求項１記載の発明
と同様に、被験物に磁石を付けて、鉄粉が引き寄せられ
ることで、回転体の重量バランスが崩れて、回転体の芯
ぶれ等の故障の原因となる要因を排除することができ
る。
【００４６】また、磁界発生手段が、誘導コイルを使用
せずに検出ヘッド部とは別に設けられているので、検出
ヘッド部を小型化でき、被験物の移動速度が小さいなど
の磁束変化の勾配が小さい場合でも充分なＳ／Ｎ比が得
られる。請求項３記載の発明によれば、変位検出手段
が、磁界の変化量に基づいて、被験物と検出ヘッドとの
相対距離を測定するので、被験物に対して非接触で形状
を求めることができる。
せずに検出ヘッド部とは別に設けられているので、検出
ヘッド部を小型化でき、被験物の移動速度が小さいなど
の磁束変化の勾配が小さい場合でも充分なＳ／Ｎ比が得
られる。請求項３記載の発明によれば、変位検出手段
が、磁界の変化量に基づいて、被験物と検出ヘッドとの
相対距離を測定するので、被験物に対して非接触で形状
を求めることができる。
【００４７】請求項４記載の発明によれば、被験物と磁
気光学効果素子とを、光の進行方向の略延長上に配置す
ることによって、磁気光学効果素子内の磁化に、最も大
きく影響を与えることができ、安定した性能を得ること
ができる。請求項５記載の発明によれば、磁気光学効果
素子の両側に磁石が配置され、その磁石の一方が正極と
なり、他方が負極となるので、磁力線が磁気光学効果素
子を確実に透過するので、安定して検出結果が得られ
る。
気光学効果素子とを、光の進行方向の略延長上に配置す
ることによって、磁気光学効果素子内の磁化に、最も大
きく影響を与えることができ、安定した性能を得ること
ができる。請求項５記載の発明によれば、磁気光学効果
素子の両側に磁石が配置され、その磁石の一方が正極と
なり、他方が負極となるので、磁力線が磁気光学効果素
子を確実に透過するので、安定して検出結果が得られ
る。
【００４８】請求項６記載の発明によれば、磁界を発生
させる磁界印加体がひとつであるので、装置構成を簡素
化、小型化できる。請求項７記載の発明によれば、回転
体の周囲が凸凹なので、磁性体が検出ヘッドに近づいた
り離れたりして、磁気光学効果素子内の磁界が変化し
て、偏光面の回転が起きたり起きなかったりする。した
がって、磁界変化検出手段が偏光面の変化から磁界の変
化を検出することができ、磁界変化検出手段の検出結果
に基づいて、変位検出手段が磁性体の回転数および回転
角を検出することができる。
させる磁界印加体がひとつであるので、装置構成を簡素
化、小型化できる。請求項７記載の発明によれば、回転
体の周囲が凸凹なので、磁性体が検出ヘッドに近づいた
り離れたりして、磁気光学効果素子内の磁界が変化し
て、偏光面の回転が起きたり起きなかったりする。した
がって、磁界変化検出手段が偏光面の変化から磁界の変
化を検出することができ、磁界変化検出手段の検出結果
に基づいて、変位検出手段が磁性体の回転数および回転
角を検出することができる。
【００４９】請求項８記載の発明によれば、複数の磁性
体から回転体が構成されているので、磁性体の凹凸によ
って検出ヘッドとの距離が変わり、磁気光学効果素子内
の磁界が変化して、偏光面の回転が起きたり起きなかっ
たりする。したがって、磁界変化検出手段が偏光面の変
化から磁界の変化を検出することができ、磁界変化検出
手段の検出結果に基づいて、変位検出手段が磁性体の回
転数および回転角を検出することができる。
体から回転体が構成されているので、磁性体の凹凸によ
って検出ヘッドとの距離が変わり、磁気光学効果素子内
の磁界が変化して、偏光面の回転が起きたり起きなかっ
たりする。したがって、磁界変化検出手段が偏光面の変
化から磁界の変化を検出することができ、磁界変化検出
手段の検出結果に基づいて、変位検出手段が磁性体の回
転数および回転角を検出することができる。
【００５０】請求項９記載の発明によれば、被験物とな
る磁性体の間に磁性を帯びないまたは磁性が弱い部材が
配置されるので、磁性を帯びないまたは磁性が弱い部材
が検出ヘッドに近づいたときに、磁界発生手段が与える
磁界に影響を及ぼさず、磁性体が検出ヘッドに近づいた
ときには磁界に影響を及ぼすので、磁界変化検出手段が
磁界の変化を顕著に検出することができ、磁界変化検出
手段の検出結果に基づいて、変位検出手段が磁性体の回
転数および回転角を検出することができる。
る磁性体の間に磁性を帯びないまたは磁性が弱い部材が
配置されるので、磁性を帯びないまたは磁性が弱い部材
が検出ヘッドに近づいたときに、磁界発生手段が与える
磁界に影響を及ぼさず、磁性体が検出ヘッドに近づいた
ときには磁界に影響を及ぼすので、磁界変化検出手段が
磁界の変化を顕著に検出することができ、磁界変化検出
手段の検出結果に基づいて、変位検出手段が磁性体の回
転数および回転角を検出することができる。
【００５１】請求項１０記載の発明によれば、磁性体の
形状が凹凸を有するので、磁性体が検出ヘッドに近づい
たり離れたりして、磁気光学効果素子内の磁界が変化し
て、偏光面の回転が起きたり起きなかったりする。した
がって、磁界変化検出手段が偏光面の変化から磁界の変
化を検出することができ、磁界変化検出手段の検出結果
に基づいて、変位検出手段が磁性体との距離を検出し、
形状を検出することができる。
形状が凹凸を有するので、磁性体が検出ヘッドに近づい
たり離れたりして、磁気光学効果素子内の磁界が変化し
て、偏光面の回転が起きたり起きなかったりする。した
がって、磁界変化検出手段が偏光面の変化から磁界の変
化を検出することができ、磁界変化検出手段の検出結果
に基づいて、変位検出手段が磁性体との距離を検出し、
形状を検出することができる。
【００５２】請求項１１記載の発明によれば、複数の磁
性体平面または曲面上に配置されているので、磁性体の
凹凸によって検出ヘッドとの距離が変わり、磁気光学効
果素子内の磁界が変化して、偏光面の回転が起きたり起
きなかったりする。したがって、磁界変化検出手段が偏
光面の変化から磁界の変化を検出することができ、磁界
変化検出手段の検出結果に基づいて、変位検出手段が磁
性体との距離を検出し、形状を検出することができる。
性体平面または曲面上に配置されているので、磁性体の
凹凸によって検出ヘッドとの距離が変わり、磁気光学効
果素子内の磁界が変化して、偏光面の回転が起きたり起
きなかったりする。したがって、磁界変化検出手段が偏
光面の変化から磁界の変化を検出することができ、磁界
変化検出手段の検出結果に基づいて、変位検出手段が磁
性体との距離を検出し、形状を検出することができる。
【００５３】請求項１２記載の発明によれば、被験物と
なる磁性体の間に磁性を帯びないまたは磁性が弱い部材
が配置されるので、磁性を帯びないまたは磁性が弱い部
材が検出ヘッドに近づいたときに、磁界発生手段が与え
る磁界に影響を及ぼさず、磁性体が検出ヘッドに近づい
たときには磁界に影響を及ぼすので、磁界変化検出手段
が磁界の変化を顕著に検出することができ、磁界変化検
出手段の検出結果に基づいて、変位検出手段が磁性体と
の距離を検出し、形状を検出することができる。
なる磁性体の間に磁性を帯びないまたは磁性が弱い部材
が配置されるので、磁性を帯びないまたは磁性が弱い部
材が検出ヘッドに近づいたときに、磁界発生手段が与え
る磁界に影響を及ぼさず、磁性体が検出ヘッドに近づい
たときには磁界に影響を及ぼすので、磁界変化検出手段
が磁界の変化を顕著に検出することができ、磁界変化検
出手段の検出結果に基づいて、変位検出手段が磁性体と
の距離を検出し、形状を検出することができる。
【００５４】請求項１３記載の発明によれば、モーター
のような回転運動を直線運動に変換し、検出ヘッドが直
線運動を行う磁性体との距離に応じて磁性体の変位、速
度および加速度を検出する。したがって、回転運動を利
用して、磁性体の形状を検出することができる。請求項
１４記載の発明によれば、被験物となる磁性体の角速度
および角加速度を検出するので、被験物に磁石等を取り
付けることもなく、非接触で回転数や角速度を検出する
ことができ、鉄粉が磁石に引き寄せられることで、回転
体の重量バランスが崩れて、芯ぶれ等の故障の原因とな
る要因を排除することができる。
のような回転運動を直線運動に変換し、検出ヘッドが直
線運動を行う磁性体との距離に応じて磁性体の変位、速
度および加速度を検出する。したがって、回転運動を利
用して、磁性体の形状を検出することができる。請求項
１４記載の発明によれば、被験物となる磁性体の角速度
および角加速度を検出するので、被験物に磁石等を取り
付けることもなく、非接触で回転数や角速度を検出する
ことができ、鉄粉が磁石に引き寄せられることで、回転
体の重量バランスが崩れて、芯ぶれ等の故障の原因とな
る要因を排除することができる。
【００５５】請求項１５記載の発明によれば、被験物と
なる磁性体の回転軸の偏心量を非接触で検出することが
できる。請求項１６記載の発明によれば、被験物となる
磁性体の偏心量を検出し、軸受けの摩耗量を非接触で検
出することができる。
なる磁性体の回転軸の偏心量を非接触で検出することが
できる。請求項１６記載の発明によれば、被験物となる
磁性体の偏心量を検出し、軸受けの摩耗量を非接触で検
出することができる。
【図１】本発明に係る光磁気変調器の一実施例を示す図
である。
である。
【図２】一実施例の光磁気変調器の検出ヘッド部を被験
物に接近させた状態を示す図である。
物に接近させた状態を示す図である。
【図３】一実施例の磁気光学効果素子に磁界が印加され
ていない状態の作用説明図である。
ていない状態の作用説明図である。
【図４】一実施例の磁気光学効果素子に所定の磁界が印
加された状態の作用説明図である。
加された状態の作用説明図である。
【図５】光磁気変調器の検出ヘッド部を歯車上の被験物
に接近させた状態を示す図である。
に接近させた状態を示す図である。
【図６】光磁気変調器の検出ヘッド部の近くに磁性体か
らなる被験物がある状態とない状態を示す図である。
らなる被験物がある状態とない状態を示す図である。
【図７】光磁気変調器の検出ヘッド部の近くに磁性体か
らなる被験物がある状態とない状態を示す図である。
らなる被験物がある状態とない状態を示す図である。
【図８】光磁気変調器の検出ヘッド部の近くに磁性体か
らなる被験物がある状態とない状態を示す図である。
らなる被験物がある状態とない状態を示す図である。
【図９】光磁気変調器の検出ヘッド部の近くに磁性体か
らなる被験物がある状態を示す図である。
らなる被験物がある状態を示す図である。
【図１０】光磁気変調器の検出ヘッド部を歯車上の被験
物に接近させた状態を示す図である。
物に接近させた状態を示す図である。
【図１１】光磁気変調器の検出ヘッド部を曲面を持つ被
験物に接近させた状態を示す図である。
験物に接近させた状態を示す図である。
【図１２】光磁気変調器の検出ヘッド部と磁石との間
に、被験物をおいた状態を示す図である。
に、被験物をおいた状態を示す図である。
【図１３】光磁気変調器の検出ヘッド部の周りに中空円
柱磁石を用いた一実施例を示す図である。
柱磁石を用いた一実施例を示す図である。
【図１４】回転角度から変位量を検出する光磁気変調器
を示す図である。
を示す図である。
【図１５】従来のホール素子を用いた回転計示す図であ
る。
る。
【図１６】従来のヘッド部に磁気誘導素子を用いた光磁
気変調器を示す図である。
気変調器を示す図である。
１，２，３，４ 被験物 １０ 検出ヘッド部 １１ 偏光子 １２ 磁気光学効果素子 １３ 反射ミラー １４ 光ファイバ １５ 半導体レーザ １６ 受光器 ２０ 磁石 ３１ モーター ３２ ボールスクリュー ３３ 移動ステージ １２１ 磁区 １２２ 磁壁
Claims (16)
- 【請求項１】直線偏光を生成するとともに、該光の進行
経路に磁気光学効果素子を配し、該磁気光学効果素子に
より前記直線偏光の偏光面の回転角を変化させて磁界変
化の検出または光の変調を行う光磁気変調装置であっ
て、前記磁気光学効果素子は前記光の進行方向と略平行
な方向に磁化容易軸を持ち該磁化容易軸による自発磁化
により前記偏光面を回転させる磁性体であり、該磁性体
に磁界を与える磁界発生手段を備えた光磁気変調装置に
おいて、 前記磁界発生手段が与える磁界が単体で外部に磁界をほ
とんど発生しない磁性体によって変化され、 前記磁気光学効果素子を透過した光の偏光方向から前記
磁界の変化を検出する磁界変化検出手段と該磁界発生手
段との相対的距離が固定でかつ、 前記単体で外部に磁界をほとんど発生しない磁性体と前
記磁界変化検出手段との相対距離を変化させることで光
変調を生じさせることを特徴とする光磁気変調装置。 - 【請求項２】直線偏光を生成するとともに、該光の進行
経路に磁気光学効果素子を配し、該磁気光学効果素子に
より前記直線偏光の偏光面の回転角を変化させて磁界変
化の検出または光の変調を行う光磁気変調装置であっ
て、前記磁気光学効果素子は前記光の進行方向と略直交
な方向に磁化容易軸を持ち該磁化容易軸による自発磁化
により前記偏光面を回転させる磁性体であり、該磁性体
に磁界を与える磁界発生手段を備えた光磁気変調装置に
おいて、 前記磁界発生手段が与える磁界が単体で外部に磁界をほ
とんど発生しない磁性体によって変化され、 前記磁気光学効果素子を透過した光の偏光方向から前記
磁界の変化を検出する磁界変化検出手段と該磁界発生手
段との相対的距離が固定でかつ、 前記単体で外部に磁界をほとんど発生しない磁性体と前
記磁界変化検出手段との相対距離を変化させることで光
変調を生じさせることを特徴とする光磁気変調装置。 - 【請求項３】請求項１または２記載の光磁気変調装置に
おいて、 前記単体で外部に磁界をほとんど発生しない磁性体によ
って変化された磁界の変化量に基づいて、該磁性体と前
記磁界変化検出手段との相対距離を検出する変位検出手
段を、備えたことを特徴とする光磁気変調装置。 - 【請求項４】請求項１〜３のいずれか１項に記載の光磁
気変調装置において、 前記単体で外部に磁界をほとんど発生しない磁性体と、
前記偏光面を回転させる磁性体とを、前記光の進行方向
の略延長線上に配置し磁界変化を与えることを特徴とす
る光磁気変調装置。 - 【請求項５】請求項１〜４のいずれか１項に記載の光磁
気変調装置において、 前記磁界発生手段を、前記磁気光学効果素子の両側に配
置し、かつ少なくとも１組の磁界発生手段のそれぞれの
磁化が略平行でかつ同一向きとなり、かつ、前記光の進
行方向と略直交方向になるように配置したことを特徴と
する光磁気変調装置。 - 【請求項６】請求項１〜５のいずれか１項に記載の光磁
気変調装置において、 前記磁界発生手段が、ひとつの磁界印加体からなること
を特徴とする光磁気変調装置。 - 【請求項７】請求項３〜６のいずれか１項に記載の光磁
気変調装置において、 前記単体で外部に磁界をほとんど発生しない磁性体が、
周囲に凹凸を持つ回転体からなり、 前記変位検出手段が、前記単体で外部に磁界をほとんど
発生しない磁性体の回転数または回転角を検出すること
を特徴とする光磁気変調装置。 - 【請求項８】請求項３〜６のいずれか１項に記載の光磁
気変調装置において、 前記単体で外部に磁界をほとんど発生しない磁性体が、
複数の磁性体からなり、 該磁性体が、回転体に内包され、 前記変位検出手段が、前記単体で外部に磁界をほとんど
発生しない磁性体の回転数または回転角を検出すること
を特徴とする光磁気変調装置。 - 【請求項９】請求項８記載の光磁気変調装置において、 前記単体で外部に磁界をほとんど発生しない磁性体の間
に磁性を帯びないまたは磁性が弱い部材を配置したこと
を特徴とする光磁気変調装置。 - 【請求項１０】請求項３〜６のいずれか１項に記載の光
磁気変調装置において、 前記単体で外部に磁界をほとんど発生しない磁性体の形
状が凹凸を有し、 該磁性体を前記光の進行方向に対して垂直方向に移動さ
せ、 前記変位検出手段が、該磁性体の変位量を検出すること
を特徴とする光磁気変調装置。 - 【請求項１１】請求項１０に記載の光磁気変調装置にお
いて、 前記単体で外部に磁界をほとんど発生しない磁性体が、
複数の磁性体からなり、 該磁性体のそれぞれが前記光の進行方向に対して垂直方
向に移動する平面または曲面上に配置されたことを特徴
とする光磁気変調装置。 - 【請求項１２】請求項１１記載の光磁気変調装置におい
て、 前記平面または曲面上に配置された磁性体の間に磁性を
帯びないまたは磁性が弱い部材を配置したことを特徴と
する光磁気変調装置。 - 【請求項１３】請求項１０〜１２のいずれか１項に記載
の光磁気変調装置において、 回転運動を直線変位に変換する変換手段を有し、 該直線変位に対して変位、速度および加速度を検出する
ことを特徴とする光磁気変調装置。 - 【請求項１４】請求項１〜９のいずれか１項に記載の光
磁気変調装置において、 回転体の角速度および、角加速度を検出することを特徴
とする光磁気変調装置。 - 【請求項１５】請求項１〜９，１４のいずれか１項に記
載の光磁気変調装置において、 回転軸の偏心量を検出することを特徴とする光磁気変調
装置。 - 【請求項１６】請求項１〜９，１４，１５のいずれか１
項に記載の光磁気変調装置において、 回転軸の偏心量を検出し、軸受けの摩耗量を検出するこ
とを特徴とする光磁気変調装置。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9214274A JPH1151701A (ja) | 1997-08-08 | 1997-08-08 | 光磁気変調装置 |
| US09/129,229 US6072174A (en) | 1997-08-08 | 1998-08-05 | Magneto-optically modulating system for monitoring relative relationship between an object and a magneto-optic effect element |
| EP98306340A EP0896239A3 (en) | 1997-08-08 | 1998-08-07 | Magneto-optically modulating system |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9214274A JPH1151701A (ja) | 1997-08-08 | 1997-08-08 | 光磁気変調装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1151701A true JPH1151701A (ja) | 1999-02-26 |
Family
ID=16653027
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9214274A Pending JPH1151701A (ja) | 1997-08-08 | 1997-08-08 | 光磁気変調装置 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6072174A (ja) |
| EP (1) | EP0896239A3 (ja) |
| JP (1) | JPH1151701A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012052606A (ja) * | 2010-09-01 | 2012-03-15 | Hitachi Ltd | 電磁ブレーキ及びエレベーター装置 |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3781553B2 (ja) * | 1998-05-06 | 2006-05-31 | 株式会社リコー | 光シャッター |
| US7185541B1 (en) * | 2005-02-03 | 2007-03-06 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Army | MEMS magnetic device and method |
| US20140185056A1 (en) * | 2012-12-31 | 2014-07-03 | General Electric Company | Fiber optic sensor for position sensing |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4947035A (en) * | 1988-08-08 | 1990-08-07 | Cornell Research Foundation, Inc. | Fiber optic transducer using faraday effect |
| US5153512A (en) * | 1988-12-27 | 1992-10-06 | Amespace, Inc. | Speed measuring system utilizing magneto-optic switch actuated by magnetic field rotation |
| DE3942547A1 (de) * | 1989-12-22 | 1991-06-27 | Iveco Magirus | Verfahren und vorrichtung zur messung einer physikalischen groesse mit hilfe eines faseroptischen sensors unter ausnutzung des faraday-effekts |
| US5477376A (en) * | 1991-06-04 | 1995-12-19 | Tdk Corporation | Optical attenuators and optical modulators employing magneto-optic element |
| JP2648437B2 (ja) * | 1993-06-03 | 1997-08-27 | 帝人製機株式会社 | 光磁気変調方式並びにその方式を用いた変位検出装置および光スイッチ |
| FR2725025B1 (fr) * | 1994-09-22 | 1997-01-17 | Sextant Avionique | Tachymetre magneto-optique |
-
1997
- 1997-08-08 JP JP9214274A patent/JPH1151701A/ja active Pending
-
1998
- 1998-08-05 US US09/129,229 patent/US6072174A/en not_active Expired - Lifetime
- 1998-08-07 EP EP98306340A patent/EP0896239A3/en not_active Withdrawn
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012052606A (ja) * | 2010-09-01 | 2012-03-15 | Hitachi Ltd | 電磁ブレーキ及びエレベーター装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0896239A2 (en) | 1999-02-10 |
| EP0896239A3 (en) | 1999-12-29 |
| US6072174A (en) | 2000-06-06 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Didosyan et al. | Magneto-optical rotational speed sensor | |
| US4811609A (en) | Torque detecting apparatus | |
| US4947035A (en) | Fiber optic transducer using faraday effect | |
| JPS58151533A (ja) | 静的および動的なトルクの無接触測定方法 | |
| US20200300944A1 (en) | Magnetic field detection device and method of detecting megnetic field | |
| US5551158A (en) | Method for measuring position and angle | |
| JPH1151701A (ja) | 光磁気変調装置 | |
| US5602946A (en) | Fiber optic sensor system for detecting movement or position of a rotating wheel bearing | |
| JPH06213915A (ja) | 発信部材の回転数もしくは速度または位置を非接触式に検出するための装置 | |
| US7365533B2 (en) | Magneto-optic remote sensor for angular rotation, linear displacements, and evaluation of surface deformations | |
| US4008432A (en) | Apparatus for detecting an external magnetic field | |
| CA1231255A (en) | Coil system for inductive measurement of the velocity of movement of a magnetized body | |
| JP6483069B2 (ja) | キャリアを含むセンサデバイス | |
| US20230273276A1 (en) | A type of rotating disk magnetic field probe | |
| KR101230423B1 (ko) | 자기저항센서를 이용한 검체의 신호검출 시스템 및 이를 이용한 검출방법 | |
| JP7312352B2 (ja) | 磁界測定装置及び磁界測定方法 | |
| JP2018194305A (ja) | 磁界測定装置及び磁界測定方法 | |
| JPH0619093Y2 (ja) | 探傷装置 | |
| JP3166987B2 (ja) | 電流センサ | |
| JPS63153421A (ja) | 傾斜角センサ | |
| JP3166986B2 (ja) | 電流センサ | |
| JPH08248108A (ja) | 磁界測定装置 | |
| Garcia et al. | Biaxial magnetometer sensor | |
| JPH02253152A (ja) | 探傷方法及び探傷装置 | |
| JP2000292460A (ja) | 横型光電流計 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20040427 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20040625 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20040720 |
|
| A711 | Notification of change in applicant |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A712 Effective date: 20041015 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20041207 |