JPS591962B2 - 測距装置 - Google Patents
測距装置Info
- Publication number
- JPS591962B2 JPS591962B2 JP51020085A JP2008576A JPS591962B2 JP S591962 B2 JPS591962 B2 JP S591962B2 JP 51020085 A JP51020085 A JP 51020085A JP 2008576 A JP2008576 A JP 2008576A JP S591962 B2 JPS591962 B2 JP S591962B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- laser light
- light source
- transparent thin
- standing wave
- reflector
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
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Description
【発明の詳細な説明】
本発明はミクロン単位で測距する装置に関するものであ
る。
る。
従来周知のこの種の装置としては次に述べるいくつかの
装置が知られている。例えば、そのうちの一つは、磁性
体をコーティングした細長片の長手方向に、ミクロン単
位でパルス的な記録を予め行なつておき、その上を僅か
の空隙を介し、あるいは摺接するように磁気ヘッドを設
けておき、磁気ヘッドを移動するときの出力パルスを計
数して測距する装置がある。この装置は、上記した空隙
の保持と磁性体をコーティング七た細長片の製作時にお
いて正確なピッチでパルスを記録することが困難で、従
つて高価につく欠点がある。又電気ノイズによりミスカ
ウントする欠点がある。本発明装置は上述した欠点が除
去されるとともに極めて正確な測距装置を、レザー光線
を利用することにより得ることに成功したもので、数値
制御の工作機械のバイト等の部材の移動を正確に計数し
計数値により部材の移動を正確に制御できる特徴を有す
るものである。又電気ノイズによる擾乱を受けることな
く、温度による影響も極めて小さい特徴がある。又検知
素子と反射板の表面の清浄さを保持するのみで、常に正
確な計数が行なわれるので、保守が簡単で故障なく長寿
命となる特徴を有するものである。更に又レザー光の光
路が物指となるので、物指の担体が不要となり、従つて
使用の範囲を拡大できる特徴がある。次に第１、２図に
ついて上述した本発明装置の特徴を説明する。
装置が知られている。例えば、そのうちの一つは、磁性
体をコーティングした細長片の長手方向に、ミクロン単
位でパルス的な記録を予め行なつておき、その上を僅か
の空隙を介し、あるいは摺接するように磁気ヘッドを設
けておき、磁気ヘッドを移動するときの出力パルスを計
数して測距する装置がある。この装置は、上記した空隙
の保持と磁性体をコーティング七た細長片の製作時にお
いて正確なピッチでパルスを記録することが困難で、従
つて高価につく欠点がある。又電気ノイズによりミスカ
ウントする欠点がある。本発明装置は上述した欠点が除
去されるとともに極めて正確な測距装置を、レザー光線
を利用することにより得ることに成功したもので、数値
制御の工作機械のバイト等の部材の移動を正確に計数し
計数値により部材の移動を正確に制御できる特徴を有す
るものである。又電気ノイズによる擾乱を受けることな
く、温度による影響も極めて小さい特徴がある。又検知
素子と反射板の表面の清浄さを保持するのみで、常に正
確な計数が行なわれるので、保守が簡単で故障なく長寿
命となる特徴を有するものである。更に又レザー光の光
路が物指となるので、物指の担体が不要となり、従つて
使用の範囲を拡大できる特徴がある。次に第１、２図に
ついて上述した本発明装置の特徴を説明する。
第１図において、記号１は半導体レザー光源で単色光の
レザー光源が投射される周知の手段が用いられている。
この投射光は、対向して置かれた反射板２により、投射
光と同一光路で反対方向に進行するようになつているの
で、定常波３が作られる。この現象はリップマン天然色
写真として利用されているもので、レザー光の波長の１
／２の巾のピーク値３ａ、３ｂ、・・・・・・が得られ
るもので、かかるピーク値は波長と同様に正確なピッチ
を有するものである。例えば３ミクロンの波長のレザー
光を使用すると、１．５ミクロンの単位の物指として使
用できるものである。光路である定常波３の中間に検知
素子である光電導体薄膜９が挿入されている。光電導体
薄膜９は数百オングストロームの厚さなので、第２図に
つき示すように石英板４ａ面に設けられているものであ
る。第２図に検知素子の詳細が示されている。硝子若し
くは石英の薄板４ａの両側面は平行平面に研磨されてい
る。これはレザー光に対して透明な部材であれば他の物
質でもよい。薄板４ａの左面にはレザー光により電気伝
導度の変化する光電素子が薄膜状に設けられている。か
かる光電導体としては、セレン化カドミウム薄膜、若し
くはインジウムアンチモン薄膜の光電導性を利用するこ
とができる。この膜厚は波長よりみじかい値、少くとも
１／１０位とする必要があるので、０．１ミクロン以下
の薄膜とする必要がある。しかもレザー光に対して殆ん
ど透明である必要がある。かかる薄膜を作るには次のよ
うにすればよい。ベースとなる石英板４ａ上に真空中に
おいてセレン化カドミウムを蒸着して光電導性の薄膜を
作ることができる。蒸着後に若干の不純物処理をすると
感度が向上する。不純物としては塩化銅溶液を用い、こ
の溶液を蒸着膜に塗布し、熱処理すると、アクセプター
として銅が作用し、ドナーとしてクロールが作用して感
度を向上せしめることができる。かかる薄膜は１０％位
のレザー光を吸収するのみで感度が得られ、又，膜厚は
数百オングストローム位となるものである。従つて吸収
により定常波を乱すことがない。しかし第２図に示すよ
うに矢印Ｂ方向より入射したレザー光は、上述した光電
導体９、石英板４ａにより反射し、又石英板の右側面で
も反射して定常波を乱す場合がある。従つて周知の反射
防止膜１０，８を蒸着して反射光を除去することがよい
。反射防止膜の厚さは、レザー光の波長の１／４とする
ことにより目的が達成されるものである。第１図に戻り
、光電導体薄膜９の出力は導線Ａにより増巾回路５に導
入され、その出力はパルス化されて計数装置６に導入さ
れている。光電導体薄膜９が左若しくは左に移動すると
、定常波のピーク値にあるときには最大出力となる。従
つて１／２波長だけ移動する毎に、増巾回路５よりピー
ク値が得られるので、計数装置６の表示部７は、光電導
体薄膜９の移動とともに増減することになる。従つて表
示された値により光電導体薄膜９の移動距離をミクロン
単位で正確に形数することができる特徴を有するもので
ある。光電導体薄膜９を固定して、反射板２を左右に移
動しても、定常波のピーク値の位置が移動するので、増
巾回路５の出力パルスが順次に得られる。従つて反射板
２と物体例え（ｊ工作機のバイトを同期して移動するこ
とにより、移動距離をミクロン単位で計数することがで
きるものである。光電導体薄膜９をバイトと同期して移
動しても同じ効果がある。又周知の制却手段により数値
制御をすることもできるものである。又半波長の単位よ
り小さい量の制御をするには、定常波の波形に比例した
出力が増巾回路５に入力されるので、比例制御をするこ
とによつて更に小さい単位の制（財）をすることができ
るものである。第１図では、光電導体薄膜９の厚さは半
波長より小さくされているが、実際には第２図に示すよ
うに、光電導体薄膜９は石英板４ａに付設してあるので
、全体の厚さはレザー光の波長より大きくなる。
レザー光源が投射される周知の手段が用いられている。
この投射光は、対向して置かれた反射板２により、投射
光と同一光路で反対方向に進行するようになつているの
で、定常波３が作られる。この現象はリップマン天然色
写真として利用されているもので、レザー光の波長の１
／２の巾のピーク値３ａ、３ｂ、・・・・・・が得られ
るもので、かかるピーク値は波長と同様に正確なピッチ
を有するものである。例えば３ミクロンの波長のレザー
光を使用すると、１．５ミクロンの単位の物指として使
用できるものである。光路である定常波３の中間に検知
素子である光電導体薄膜９が挿入されている。光電導体
薄膜９は数百オングストロームの厚さなので、第２図に
つき示すように石英板４ａ面に設けられているものであ
る。第２図に検知素子の詳細が示されている。硝子若し
くは石英の薄板４ａの両側面は平行平面に研磨されてい
る。これはレザー光に対して透明な部材であれば他の物
質でもよい。薄板４ａの左面にはレザー光により電気伝
導度の変化する光電素子が薄膜状に設けられている。か
かる光電導体としては、セレン化カドミウム薄膜、若し
くはインジウムアンチモン薄膜の光電導性を利用するこ
とができる。この膜厚は波長よりみじかい値、少くとも
１／１０位とする必要があるので、０．１ミクロン以下
の薄膜とする必要がある。しかもレザー光に対して殆ん
ど透明である必要がある。かかる薄膜を作るには次のよ
うにすればよい。ベースとなる石英板４ａ上に真空中に
おいてセレン化カドミウムを蒸着して光電導性の薄膜を
作ることができる。蒸着後に若干の不純物処理をすると
感度が向上する。不純物としては塩化銅溶液を用い、こ
の溶液を蒸着膜に塗布し、熱処理すると、アクセプター
として銅が作用し、ドナーとしてクロールが作用して感
度を向上せしめることができる。かかる薄膜は１０％位
のレザー光を吸収するのみで感度が得られ、又，膜厚は
数百オングストローム位となるものである。従つて吸収
により定常波を乱すことがない。しかし第２図に示すよ
うに矢印Ｂ方向より入射したレザー光は、上述した光電
導体９、石英板４ａにより反射し、又石英板の右側面で
も反射して定常波を乱す場合がある。従つて周知の反射
防止膜１０，８を蒸着して反射光を除去することがよい
。反射防止膜の厚さは、レザー光の波長の１／４とする
ことにより目的が達成されるものである。第１図に戻り
、光電導体薄膜９の出力は導線Ａにより増巾回路５に導
入され、その出力はパルス化されて計数装置６に導入さ
れている。光電導体薄膜９が左若しくは左に移動すると
、定常波のピーク値にあるときには最大出力となる。従
つて１／２波長だけ移動する毎に、増巾回路５よりピー
ク値が得られるので、計数装置６の表示部７は、光電導
体薄膜９の移動とともに増減することになる。従つて表
示された値により光電導体薄膜９の移動距離をミクロン
単位で正確に形数することができる特徴を有するもので
ある。光電導体薄膜９を固定して、反射板２を左右に移
動しても、定常波のピーク値の位置が移動するので、増
巾回路５の出力パルスが順次に得られる。従つて反射板
２と物体例え（ｊ工作機のバイトを同期して移動するこ
とにより、移動距離をミクロン単位で計数することがで
きるものである。光電導体薄膜９をバイトと同期して移
動しても同じ効果がある。又周知の制却手段により数値
制御をすることもできるものである。又半波長の単位よ
り小さい量の制御をするには、定常波の波形に比例した
出力が増巾回路５に入力されるので、比例制御をするこ
とによつて更に小さい単位の制（財）をすることができ
るものである。第１図では、光電導体薄膜９の厚さは半
波長より小さくされているが、実際には第２図に示すよ
うに、光電導体薄膜９は石英板４ａに付設してあるので
、全体の厚さはレザー光の波長より大きくなる。
一般には１０００倍以上となるものである。従つて石英
板４ａの内部にも定常波が発生することになり、又定常
波は波長が若干小さくなつている。しかし前述した測距
の精度には実質的に無関係となるので本発明の実施には
差支えないものである。以上の説明より判るように、本
発明によれば冒頭において述べた目的が達成されて効果
著しきものである。
板４ａの内部にも定常波が発生することになり、又定常
波は波長が若干小さくなつている。しかし前述した測距
の精度には実質的に無関係となるので本発明の実施には
差支えないものである。以上の説明より判るように、本
発明によれば冒頭において述べた目的が達成されて効果
著しきものである。
第１図は本発明装置の全体の説明図、第２図は同じくそ
の一部のレザー光の検出部の説明図をそれぞれ示す。 １・・・・・・半導体レザー光源、２・・・・・・反射
板、３・・・・・・定常波、４ａ・・・・・・石英板、
５・・・・・・増巾回路、６・・・・・・計数装置、７
・・・・・・表示部、８，１０・・・・・・反射防止膜
、９・・・・・・光電導体薄膜。
の一部のレザー光の検出部の説明図をそれぞれ示す。 １・・・・・・半導体レザー光源、２・・・・・・反射
板、３・・・・・・定常波、４ａ・・・・・・石英板、
５・・・・・・増巾回路、６・・・・・・計数装置、７
・・・・・・表示部、８，１０・・・・・・反射防止膜
、９・・・・・・光電導体薄膜。
Claims (1)
- １ 固定台に設置されるとともに細いビーム状の単色光
を１方向に投射するレザー光源と、該光源より離間した
位置で、投射された前記したレザー光を受光して、投射
光と同一方向に反射光を射出して、レザー光源との間に
定在波を発生するように設置された反射板と、前記した
定在波のループとノードの位置を検知して検知電気信号
を得る為に、前記したレザー光源と反射板との間に、レ
ザー光が垂直に投射するように支持体に支持された透明
薄板ならびに、その上に付着された前記したレザー光の
半波長より小さい厚さの透明薄膜状光電素子と、該光電
素子による検知電気信号を増巾する増巾回路と、前記し
た透明薄板の支持体若しくは反射板をレザー光路にそつ
て被測距物体と同期して移動する機構と、上記した増巾
回路の出力のピーク値の数を計数する計数回路とより構
成されたことを特徴とする測距装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP51020085A JPS591962B2 (ja) | 1976-02-27 | 1976-02-27 | 測距装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP51020085A JPS591962B2 (ja) | 1976-02-27 | 1976-02-27 | 測距装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS52104255A JPS52104255A (en) | 1977-09-01 |
| JPS591962B2 true JPS591962B2 (ja) | 1984-01-14 |
Family
ID=12017256
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP51020085A Expired JPS591962B2 (ja) | 1976-02-27 | 1976-02-27 | 測距装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS591962B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3300369A1 (de) * | 1982-04-05 | 1983-10-06 | Suhl Feinmesszeugfab Veb | Stehende-wellen-interferometer zur messung von optischen gangunterschieden |
-
1976
- 1976-02-27 JP JP51020085A patent/JPS591962B2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS52104255A (en) | 1977-09-01 |
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