JPS60256079A - 半導体レ−ザを用いた微小変位測定装置 - Google Patents

半導体レ−ザを用いた微小変位測定装置

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JPS60256079A
JPS60256079A JP59113619A JP11361984A JPS60256079A JP S60256079 A JPS60256079 A JP S60256079A JP 59113619 A JP59113619 A JP 59113619A JP 11361984 A JP11361984 A JP 11361984A JP S60256079 A JPS60256079 A JP S60256079A
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light output
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修 山本
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完益 松井
Haruhisa Takiguchi
治久 瀧口
Hiroshi Hayashi
寛 林
Nobuyuki Miyauchi
宮内　伸幸
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    • 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
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S5/00—Semiconductor lasers
    • H01S5/10—Construction or shape of the optical resonator, e.g. extended or external cavity, coupled cavities, bent-guide, varying width, thickness or composition of the active region
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明は半導体レーザを用いて被測定体の変位量および
変位方向を精度よく簡単に測定できる微小変位測定装置
に関する。
〈従来技術〉 従来、被測定体の変位量を測定する方法としては、（１
）ダイヤルゲージを用いる方法、（２）光学テコを用い
る方法、（３）　：ｊンデンサの容量変化を用いる方法
、（４）差動トランスを用いる方法、（５）光の干渉を
用いる方法等がある。しかしながら、上記（１）、　（
２）の方法は微小な変位を測定できず、また（１）、　
（３）、　（４）の方法は測定端子を被測定体に接触さ
せる必要があり、また（３）の方法は直線性が悪く、ま
た（５）の方法は変位方向を検出するのに干渉縞の動き
を観察しなければならず、変位方向の検出が容易でない
という欠点を有していた。
〈発明の目的〉 そこで、この発明の目的は、被測定体に非接触で精度良
く微小変位の測定をでき、しかも変位方向の検出が容易
な微小変位測定装置を提供すること１ごある。
〈発明の構成〉 上記目的を達成するため、この発明の半導体レーザな用
いた微小変位測定装置は、半導体レーザからのレーザ光
を被測定体に照射して、その被測定体からの反射光を上
記半導体レーザに帰還させ得るように構成して複合共振
器を形成し、さらに上記半導体レーザからのレーザ光を
受ける光検出器を備えたことを特徴としている。
〈実施例〉 以下、この発明を図示の実施例により詳細に説明する。
第１図において、１は半導体レーザ、２はコリメータレ
ンズ、３はレーザ光を直交する２方向に分割するビーム
スプリッタ、４は被測定体、５は光検出器であって、上
記半導体レーザ１、コリメータレンズ２、ビームスプリ
ッタ３および被測定体４は光軸Ａ上に順次配列し、被測
定体４の測定面４ａを光軸Ａに直交させる一方、上記光
検出器５はビームスプリッタ３から光軸Ａど直交する方
向に設けている。そして、半導体レーザ１がらの出射光
はフリメータレンズ２により平行光となり、さらにビー
ムスプリッタ３により直交する２方向に分割され、一方
は被測定体４の測定面４ａに垂直に照射し、その反射光
は出射光と逆の経路を通って半導体レーザ１に帰還し、
複合共振器を形成する。他方、ビームスプリッタ３によ
り分割されたもう一方の光は光検出器５によりその光出
力が測定される。
上記構成において、いま、上記反射光の光量つまり帰還
光量が適当な一定値であるとき、被測定体４が第１図中
Ｘまたは−Ｘ方向に変位すると、半導体レーザ１の出射
光と反射光の位相の関係より、上記変位量Ｘが半導体レ
ーザ１の発振波長λの半分＾／２だけ変化するごとに光
出力に大小の変化が生じ、光出力がいわゆるゆらぐ。さ
らに、本発明者は被測定体４の変位方向が半導体レーザ
１に近づくｘ方向では光出力レベルカ伏キ＜、反対方向
では光出力レベルが小さくなることを見い出した。例え
ば、第２図（、）のごとく被測定体４が変位する場合、
半導体レーザ１の光出力つまり光検出器５の光入力は第
２図（ｂ）のごとくなる。
すなわち、被測定体４の変位量と光検出器５の受ける光
入力のゆらぎの数が一対一に対応し、また被測定体４の
変位方向つまり被測定体４の速度が半導体レーザ１に近
づく方向あるいは遠ざかる方向に応じて半導体レーザ１
の光出力つまり光検出器５の入力はハイレベルあるいは
ローレベルになる。このように、被測定体４の変位量、
変位方向と半導体レーザ１の光出力の変化が対応するた
め、光出力のゆらぎ数および光出力レベルを光検出器５
で検出しで、被測定体４の変位の方向と変位量を織るこ
とができる。また周期的変化である場合には、振幅、振
動数等も判明する。
なお、被測定体がレーザ光を反射ｊる物体では無い場合
、反射鏡を取り付けることにより測定できる。また第３
図のように、集光レンズ６により被測定体４上に集光し
てもよく、また半導体レーザ１の後面光を光検出器５に
より検出するようにしてもよい。第３図において、第１
図と同一構成部は同一符号を付して説明を省略する。
また、半導体レーザの温度安定化を行うと測定精度が向
上することはいうまでもない。
本発明は特許請求の範囲で述べた条件を満たせば、半導
体レーザの材質、構造１発振波長に依らない。
〈発明の効果〉 以上のように、本発明によれば被測定物の微小な変位お
よび変位方向を非接触で精度よく簡単に測定することが
できる。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明の一実施例の概略図、第２図は物体の変
位と光出力の関係を示す動作説明図であり、（、）は物
体の時間的な変位、（ｂ）は半導体レーザの光出力の変
化を示す。第３図は本発明による別の実施例の概略図で
ある。 １・・・半導体レーザ、２・・・コリメータレンズ、３
・・・ビームスプリッタ、４・・・被測定体、５・・・
光検出器、６・・・集光レンズ。 特許出願人　シャープ株式会社

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）半導体レーザがらのレーザ光を被測定体に照射し
    て、その被測定体からの反射光を上記半導体レーザに帰
    還させ得るように構成して複合共振器を形成し、さらに
    上記半導体レーザからのレーザ光を受ける光検出器を備
    えたことを特徴とする半導体レーザを用いた微小変位測
    定装置。
JP59113619A 1984-06-01 1984-06-01 半導体レ−ザを用いた微小変位測定装置 Expired - Fee Related JPH0697261B2 (ja)

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DE8585303845T DE3581119D1 (de) 1984-06-01 1985-05-31 Mikroverschiebungsmessapparat.
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01295191A (ja) * 1988-05-23 1989-11-28 Suzuki Motor Co Ltd 移動物体の移動方向判別装置
JPH04116412A (ja) * 1990-09-07 1992-04-16 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> 形状測定法
JPH05501004A (ja) * 1989-09-29 1993-02-25 ザ・リージェンツ・オブ・ザ・ユニヴァーシティ・オブ・カリフォルニア 出力変調レーザー装置
US5619318A (en) * 1993-08-10 1997-04-08 Olympus Optical Co., Ltd. Optical displacement sensor
CN109916307A (zh) * 2018-12-27 2019-06-21 河南中原光电测控技术有限公司 可变功率激光测量方法及装置

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0690009B2 (ja) * 1985-02-28 1994-11-14 シャープ株式会社 半導体レーザを用いた微小変位測定方法
US4870635A (en) * 1986-09-19 1989-09-26 International Business Machines Corporation Precision measurement and positioning system for disk storage system
DE3730543C1 (en) * 1987-09-11 1989-04-06 Danfoss As Test method and instrument for determining the magnitude and direction of a movement parameter
US4983035A (en) * 1988-06-24 1991-01-08 Reiton Ltd. Laser measuring devices
DE3917388C1 (ja) * 1989-05-29 1990-11-29 Rainer 8000 Muenchen De Thiessen
DE3920716C1 (ja) * 1989-06-24 1990-11-29 Wild Leitz Gmbh, 6330 Wetzlar, De
DE4125485C2 (de) * 1991-08-01 1994-05-19 Deutsche Aerospace Verfahren und Anordnung zur Messung kleinster Auslenkungen
GB0603817D0 (en) * 2006-02-24 2006-04-05 Proton Products Ltd Remote sensing of movement and direction of objects
TWI401410B (zh) * 2010-04-26 2013-07-11 Nat Univ Chung Hsing Micro - shift optical measurement system

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS54109863A (en) * 1978-02-17 1979-08-28 Toshiba Corp Range measuring device
JPS5553776A (en) * 1978-10-13 1980-04-19 Nec Corp Optical information reading method
JPS6064284A (ja) * 1983-09-19 1985-04-12 Matsushita Electric Ind Co Ltd レ−ザ測距装置

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
NL6511751A (ja) * 1965-09-09 1967-03-10
US3476483A (en) * 1966-08-16 1969-11-04 Carson Lab Inc Motion measuring apparatus
DE3376172D1 (en) * 1982-01-22 1988-05-05 Hitachi Ltd Method and apparatus for reducing semiconductor laser optical noise
JPS60147602A (ja) * 1984-01-13 1985-08-03 Yamatake Honeywell Co Ltd マ−クセンサ
JPH063362B2 (ja) * 1984-03-28 1994-01-12 キヤノン株式会社 能動型干渉計

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS54109863A (en) * 1978-02-17 1979-08-28 Toshiba Corp Range measuring device
JPS5553776A (en) * 1978-10-13 1980-04-19 Nec Corp Optical information reading method
JPS6064284A (ja) * 1983-09-19 1985-04-12 Matsushita Electric Ind Co Ltd レ−ザ測距装置

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01295191A (ja) * 1988-05-23 1989-11-28 Suzuki Motor Co Ltd 移動物体の移動方向判別装置
JPH0769426B2 (ja) * 1988-05-23 1995-07-31 スズキ株式会社 移動物体の移動方向判別装置
JPH05501004A (ja) * 1989-09-29 1993-02-25 ザ・リージェンツ・オブ・ザ・ユニヴァーシティ・オブ・カリフォルニア 出力変調レーザー装置
JPH04116412A (ja) * 1990-09-07 1992-04-16 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> 形状測定法
US5619318A (en) * 1993-08-10 1997-04-08 Olympus Optical Co., Ltd. Optical displacement sensor
CN109916307A (zh) * 2018-12-27 2019-06-21 河南中原光电测控技术有限公司 可变功率激光测量方法及装置

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DE3581119D1 (de) 1991-02-07
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US4655597A (en) 1987-04-07
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