JPH07229913A - 速度計 - Google Patents
速度計Info
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- JPH07229913A JPH07229913A JP4778094A JP4778094A JPH07229913A JP H07229913 A JPH07229913 A JP H07229913A JP 4778094 A JP4778094 A JP 4778094A JP 4778094 A JP4778094 A JP 4778094A JP H07229913 A JPH07229913 A JP H07229913A
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- light
- light source
- wavelength
- moving
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Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【目的】 移動物体の反射率に影響されずに高精度な速
度情報が得られる速度計を得る。 【構成】 １は光源、２はコリメーターレンズであり、
レーザー１からの光束を平行光束３にしている。１０は
回折格子、１６は光学系であり、焦点距離が略等しい２
つの単レンズ又は複数のレンズより成るレンズ群１１，
１２より成る。２つのレンズ群１１，１２は焦点距離の
２倍の間隔を隔てて配置して構成している。７は移動物
体又は移動流体であり、移動速度Ｖで矢印７ａ方向に移
動している。８は集光レンズであり、移動物体７からの
ドップラーシフトを受けた散乱光を検出手段としての光
検出器９の検出面９ａ上に集光している。移動物体７面
上と検出面９ａは略共役関係となっている。２０は計算
器等の演算手段であり、ハイパスフィルター１９からの
ドップラー信号を用いて移動物体７の移動速度Ｖを演算
し求めている。
度情報が得られる速度計を得る。 【構成】 １は光源、２はコリメーターレンズであり、
レーザー１からの光束を平行光束３にしている。１０は
回折格子、１６は光学系であり、焦点距離が略等しい２
つの単レンズ又は複数のレンズより成るレンズ群１１，
１２より成る。２つのレンズ群１１，１２は焦点距離の
２倍の間隔を隔てて配置して構成している。７は移動物
体又は移動流体であり、移動速度Ｖで矢印７ａ方向に移
動している。８は集光レンズであり、移動物体７からの
ドップラーシフトを受けた散乱光を検出手段としての光
検出器９の検出面９ａ上に集光している。移動物体７面
上と検出面９ａは略共役関係となっている。２０は計算
器等の演算手段であり、ハイパスフィルター１９からの
ドップラー信号を用いて移動物体７の移動速度Ｖを演算
し求めている。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は速度計に関し、例えば移
動する物体や流体等（以下「移動物体」と称する。）に
レーザー光を照射し、該移動物体の移動速度に応じてド
ップラーシフトを受けた散乱光の周波数の偏移を検出す
ることにより移動物体の変位に関する変位情報や移動物
体の移動速度を非接触で測定するようにしたドップラー
効果を利用した速度計に関するものである。
動する物体や流体等（以下「移動物体」と称する。）に
レーザー光を照射し、該移動物体の移動速度に応じてド
ップラーシフトを受けた散乱光の周波数の偏移を検出す
ることにより移動物体の変位に関する変位情報や移動物
体の移動速度を非接触で測定するようにしたドップラー
効果を利用した速度計に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来より移動物体の移動速度を非接触且
つ高精度に測定する装置として、レーザードップラー速
度計が使用されている。レーザードップラー速度計は移
動物体にレーザー光を照射し、該移動物体からの散乱光
の周波数が、移動物体の移動速度に比例して偏移（シフ
ト）する効果（ドップラー効果）を利用して、移動物体
の移動速度を測定している。
つ高精度に測定する装置として、レーザードップラー速
度計が使用されている。レーザードップラー速度計は移
動物体にレーザー光を照射し、該移動物体からの散乱光
の周波数が、移動物体の移動速度に比例して偏移（シフ
ト）する効果（ドップラー効果）を利用して、移動物体
の移動速度を測定している。
【０００３】図２は従来のレーザードップラー速度計の
一例を示す説明図である。
一例を示す説明図である。
【０００４】同図においてレーザー１から出射されたレ
ーザー光は、コリメーターレンズ２によって平行光束３
となり、ビームスプリッター４によって透過光５ａと反
射光５ｂの２光束に分割されて反射鏡６ａ，６ｂで反射
されたのち、速度Ｖで移動している移動物体７に異った
方向から入射角θで二光束照射される。移動物体７から
の散乱光は、集光レンズ８を介して光検出器９で検出さ
れる。このとき二光束による散乱光の周波数は、移動速
度Ｖに比例して各々＋Δｆ，−Δｆのドップラーシフト
を受ける。ここで、レーザー光の波長をλとすれば周波
数変化Δｆは次の（１）式で表わすことができる。
ーザー光は、コリメーターレンズ２によって平行光束３
となり、ビームスプリッター４によって透過光５ａと反
射光５ｂの２光束に分割されて反射鏡６ａ，６ｂで反射
されたのち、速度Ｖで移動している移動物体７に異った
方向から入射角θで二光束照射される。移動物体７から
の散乱光は、集光レンズ８を介して光検出器９で検出さ
れる。このとき二光束による散乱光の周波数は、移動速
度Ｖに比例して各々＋Δｆ，−Δｆのドップラーシフト
を受ける。ここで、レーザー光の波長をλとすれば周波
数変化Δｆは次の（１）式で表わすことができる。
【０００５】 Δｆ＝Ｖ・ｓｉｎ（θ）／λ ‥‥‥‥（１） ＋Δｆ，−Δｆのドップラーシフトを受けた散乱光は、
互いに干渉しあって光検出器９の受光面での明暗の変化
をもたらし、その周波数Ｆは次の（２）式で与えられ
る。
互いに干渉しあって光検出器９の受光面での明暗の変化
をもたらし、その周波数Ｆは次の（２）式で与えられ
る。
【０００６】 Ｆ＝２・Δｆ＝２・Ｖ・ｓｉｎ（θ）／λ ‥‥‥‥（２） （２）式から、光検出器９の周波数Ｆ（以下「ドップラ
ー周波数」と呼ぶ）を測定して移動物体７の移動速度Ｖ
を求めている。
ー周波数」と呼ぶ）を測定して移動物体７の移動速度Ｖ
を求めている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】従来のレーザードップ
ラー速度計においては一般的にスペックルパターンの流
れによる明暗の変化の周波数及び移動物体（被検物体）
の透過率（あるいは反射率）の変化の周波数は、前述の
（２）式で示されるドップラー周波数に比べて低周波で
ある。このため光検出器の出力をハイパスフィルターに
通して低周波成分を電気的に除去し、ドップラー信号の
みを取り出す方法が用いられている。
ラー速度計においては一般的にスペックルパターンの流
れによる明暗の変化の周波数及び移動物体（被検物体）
の透過率（あるいは反射率）の変化の周波数は、前述の
（２）式で示されるドップラー周波数に比べて低周波で
ある。このため光検出器の出力をハイパスフィルターに
通して低周波成分を電気的に除去し、ドップラー信号の
みを取り出す方法が用いられている。
【０００８】しかしながら移動物体の反射率が低い場合
には、Ｓ／Ｎが低下し、電気的処理を行うに充分な信号
が得られなくなってしまい、また逆に移動物体の反射率
が高い場合には光検出器が飽和状態になり、ドップラー
周波数が得られなくなってくるという問題点があった。
には、Ｓ／Ｎが低下し、電気的処理を行うに充分な信号
が得られなくなってしまい、また逆に移動物体の反射率
が高い場合には光検出器が飽和状態になり、ドップラー
周波数が得られなくなってくるという問題点があった。
【０００９】このように従来のドップラー速度計では移
動物体の反射率によっては高精度な速度測定ができなく
なってくるという問題点があった。
動物体の反射率によっては高精度な速度測定ができなく
なってくるという問題点があった。
【００１０】本発明は、移動物体の反射率の大小にかか
わらず光検出器での受光量が一定となるようにし、反射
率に影響されずに常に高精度な速度情報が得られる速度
計の提供を目的とする。
わらず光検出器での受光量が一定となるようにし、反射
率に影響されずに常に高精度な速度情報が得られる速度
計の提供を目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明の速度計は、 （１−１）光源手段からの光束を移動物体に入射させ、
該移動物体からの散乱光の周波数の偏移に基づく光束を
検出手段で検出し、該検出手段からの信号を利用して該
移動物体の速度情報を検出する際、該検出手段で得られ
る信号のＤＣ成分に基づいて制御手段により該光源手段
から放射される光束の出力強度を制御していることを特
徴としている。
該移動物体からの散乱光の周波数の偏移に基づく光束を
検出手段で検出し、該検出手段からの信号を利用して該
移動物体の速度情報を検出する際、該検出手段で得られ
る信号のＤＣ成分に基づいて制御手段により該光源手段
から放射される光束の出力強度を制御していることを特
徴としている。
【００１２】特に、前記制御手段は前記光検出器で得ら
れる散乱光の強度が略一定となるように前記光源手段の
出力を制御していることを特徴としている。
れる散乱光の強度が略一定となるように前記光源手段の
出力を制御していることを特徴としている。
【００１３】（１−２）光源手段からの波長λの光束を
焦点距離が略等しい２つのレンズ又はレンズ群を光軸方
向に該焦点距離の略２倍の間隔を隔てて配置した光学系
を介して、移動物体に入射角θで該光束の波長λの変化
に応じて入射角θが変化しｓｉｎθ／λが略一定となる
ように入射させ、該移動物体からの光束を検出手段で検
出し、該検出手段からの信号を利用して該移動物体の速
度情報を検出する際、該検出手段で得られる信号のＤＣ
成分に基づいて制御手段により該光源手段から放射され
る光束の出力強度を制御していることを特徴としてい
る。
焦点距離が略等しい２つのレンズ又はレンズ群を光軸方
向に該焦点距離の略２倍の間隔を隔てて配置した光学系
を介して、移動物体に入射角θで該光束の波長λの変化
に応じて入射角θが変化しｓｉｎθ／λが略一定となる
ように入射させ、該移動物体からの光束を検出手段で検
出し、該検出手段からの信号を利用して該移動物体の速
度情報を検出する際、該検出手段で得られる信号のＤＣ
成分に基づいて制御手段により該光源手段から放射され
る光束の出力強度を制御していることを特徴としてい
る。
【００１４】（１−３）波長λの照射光束を所定の入射
角θで移動物体に入射させ、該移動物体からの散乱光の
周波数の偏移に基づいて該移動物体の速度情報を検出す
る速度計において、該照射光束の波長λの変化に応じて
該入射角θが変化し、ｓｉｎθ／λがほぼ一定となるよ
うに該照射光束を該移動物体に入射させると共に、該検
出手段で得られる信号のＤＣ成分に基づいて制御手段に
より該光源手段から放射される光束の出力強度を制御し
ていることを特徴としている。
角θで移動物体に入射させ、該移動物体からの散乱光の
周波数の偏移に基づいて該移動物体の速度情報を検出す
る速度計において、該照射光束の波長λの変化に応じて
該入射角θが変化し、ｓｉｎθ／λがほぼ一定となるよ
うに該照射光束を該移動物体に入射させると共に、該検
出手段で得られる信号のＤＣ成分に基づいて制御手段に
より該光源手段から放射される光束の出力強度を制御し
ていることを特徴としている。
【００１５】（１−４）光源からの波長λの光束を回折
格子に入射させ、該回折格子からの＋ｎ次と−ｎ次（ｎ
＝１，２，３・・・）の２つの回折光を焦点距離が略等し
い２つのレンズ群を該焦点距離の２倍の間隔を隔てて配
置した光学系を介して移動物体面上に異った方向から入
射角θで該２つの回折光が該移動物体面近傍で交差し、
かつ該波長λの変化に応じて該入射角θが変化するとき
ｓｉｎθ／λが略一定となるように各要素を設定して照
射し、該移動物体面からのドップラーシフトを受けた２
つの散乱光を検出手段で検出し、該検出手段で得られる
信号を利用して該移動物体の移動速度を検出する際、該
検出手段で得られる信号のＤＣ成分に基づいて制御手段
により該光源手段から放射される光束の出力強度を制御
していることを特徴としている。
格子に入射させ、該回折格子からの＋ｎ次と−ｎ次（ｎ
＝１，２，３・・・）の２つの回折光を焦点距離が略等し
い２つのレンズ群を該焦点距離の２倍の間隔を隔てて配
置した光学系を介して移動物体面上に異った方向から入
射角θで該２つの回折光が該移動物体面近傍で交差し、
かつ該波長λの変化に応じて該入射角θが変化するとき
ｓｉｎθ／λが略一定となるように各要素を設定して照
射し、該移動物体面からのドップラーシフトを受けた２
つの散乱光を検出手段で検出し、該検出手段で得られる
信号を利用して該移動物体の移動速度を検出する際、該
検出手段で得られる信号のＤＣ成分に基づいて制御手段
により該光源手段から放射される光束の出力強度を制御
していることを特徴としている。
【００１６】
【実施例】図１は本発明の実施例１の要部概略図であ
る。
る。
【００１７】同図において１は光源（光源手段）で例え
ばレーザーダイオードや半導体レーザー等（以下「レー
ザー」と称する。）より成っている。２はコリメーター
レンズであり、レーザー１からの光束を平行光束３にし
ている。１０は回折格子であり、格子ピッチｄが例えば
３．２μｍの透過型の±１次回折光を回折角θ1（θ1＝
１２度）で回折させるように設定している。
ばレーザーダイオードや半導体レーザー等（以下「レー
ザー」と称する。）より成っている。２はコリメーター
レンズであり、レーザー１からの光束を平行光束３にし
ている。１０は回折格子であり、格子ピッチｄが例えば
３．２μｍの透過型の±１次回折光を回折角θ1（θ1＝
１２度）で回折させるように設定している。
【００１８】１６は光学系であり、焦点距離ｆが略等し
い２つの単レンズ又は複数のレンズより成るレンズ群１
１，１２（以下「レンズ群」と総称する。）より成って
いる。２つのレンズ群１１，１２は焦点距離ｆの２倍の
間隔を隔てて配置して構成している。７は移動物体又は
移動流体（以下「移動物体」と称する。）であり、移動
速度Ｖで矢印７ａ方向に移動している。
い２つの単レンズ又は複数のレンズより成るレンズ群１
１，１２（以下「レンズ群」と総称する。）より成って
いる。２つのレンズ群１１，１２は焦点距離ｆの２倍の
間隔を隔てて配置して構成している。７は移動物体又は
移動流体（以下「移動物体」と称する。）であり、移動
速度Ｖで矢印７ａ方向に移動している。
【００１９】本実施例では回折格子１０とレンズ群１１
との間隔をａ、移動物体７とレンズ群１２との間隔をｂ
としたとき、ａ＜ｂで、且つａ＋ｂ＝２ｆとなるように
設定している。これによりワーキングディスタンスを長
くしている。
との間隔をａ、移動物体７とレンズ群１２との間隔をｂ
としたとき、ａ＜ｂで、且つａ＋ｂ＝２ｆとなるように
設定している。これによりワーキングディスタンスを長
くしている。
【００２０】８は集光レンズであり、移動物体７からの
ドップラーシフトを受けた散乱光を検出手段としての光
検出器９の検出面９ａ上に集光している。移動物体７面
上と検出面９ａは略共役関係となっている。
ドップラーシフトを受けた散乱光を検出手段としての光
検出器９の検出面９ａ上に集光している。移動物体７面
上と検出面９ａは略共役関係となっている。
【００２１】１７はローパスフィルターであり、光検出
器９からの信号のうちＤＣ成分の信号を取り出してい
る。ここでＤＣ成分の信号は移動物体７の反射率の変化
に起因する光量変化分となっている。
器９からの信号のうちＤＣ成分の信号を取り出してい
る。ここでＤＣ成分の信号は移動物体７の反射率の変化
に起因する光量変化分となっている。
【００２２】１８はレーザ出力制御器であり、ローパス
フィルター１７からのＤＣ成分の信号に基づいて光源１
から放射されるレーザ光の出力強度を制御し、光検出器
９で得られる散乱光の強度が移動物体７の反射率によら
ず略一定となるようにしている。尚ローパスフィルター
１７とレーザ出力制御器１８は制御手段２１の一要素を
構成している。
フィルター１７からのＤＣ成分の信号に基づいて光源１
から放射されるレーザ光の出力強度を制御し、光検出器
９で得られる散乱光の強度が移動物体７の反射率によら
ず略一定となるようにしている。尚ローパスフィルター
１７とレーザ出力制御器１８は制御手段２１の一要素を
構成している。
【００２３】１９はハイパスフィルターであり光検出器
９からの信号のうちＡＣ成分の信号を取り出している。
このＡＣ成分の信号ははドップラー周波数信号に相当し
ている。２０は計算器等の演算手段であり、ハイパスフ
ィルター１９からのドップラー信号を用いて移動物体７
の移動速度Ｖを演算し求めている。
９からの信号のうちＡＣ成分の信号を取り出している。
このＡＣ成分の信号ははドップラー周波数信号に相当し
ている。２０は計算器等の演算手段であり、ハイパスフ
ィルター１９からのドップラー信号を用いて移動物体７
の移動速度Ｖを演算し求めている。
【００２４】本実施例ではレーザー１（レーザーダイオ
ード、波長λ＝０．６８μｍ）から放射されたレーザー
光はコリメーターレンズ２によって直径約１．２ｍｍの
平行光束３となって透過型の回折格子１０に格子配列方
向に垂直に入射する。そして回折格子１０によって回折
角θ1 で回折された±ｎ次（本実施例ではｎ＝１）の
回折光５ａ，５ｂはレンズ群１１で位置１１ａに集光さ
れた後、発散しレンズ群１２で平行光束１４ａ，１４ｂ
となって射出する。そして移動物体７に各々異った方向
から回折角θ1 と同じ角度θ2 （即ちθ1 ＝θ2 ）で入
射させている。
ード、波長λ＝０．６８μｍ）から放射されたレーザー
光はコリメーターレンズ２によって直径約１．２ｍｍの
平行光束３となって透過型の回折格子１０に格子配列方
向に垂直に入射する。そして回折格子１０によって回折
角θ1 で回折された±ｎ次（本実施例ではｎ＝１）の
回折光５ａ，５ｂはレンズ群１１で位置１１ａに集光さ
れた後、発散しレンズ群１２で平行光束１４ａ，１４ｂ
となって射出する。そして移動物体７に各々異った方向
から回折角θ1 と同じ角度θ2 （即ちθ1 ＝θ2 ）で入
射させている。
【００２５】本実施例において格子ピッチｄなる透過型
の回折格子１０にレーザー光Ｉを格子の配列方向に垂直
に入射したときの回折光の回折角θ0 は次式となる。
の回折格子１０にレーザー光Ｉを格子の配列方向に垂直
に入射したときの回折光の回折角θ0 は次式となる。
【００２６】ｓｉｎθ0 ＝ｍλ／ｄ ここでｍは回折次数（０，１，２，‥）、λはレーザー
光の波長である。
光の波長である。
【００２７】このうち０次以外の±ｎ次光は次式で表わ
される。
される。
【００２８】 ｓｉｎθ0 ＝±ｎλ／ｄ ‥‥‥‥（３） （ｎは１，２，‥） 移動物体７に異った方向から入射角がθ0 になるように
２光束照射したとき光検出器９のドップラー周波数Ｆは
（２）及び（３）式から Ｆ＝２Ｖｓｉｎθ0 ／λ＝２ｎＶ／ｄ ‥‥‥‥（４） となる。即ちレーザー光の波長に依存しなく、回折格子
１０の格子ピッチｄに反比例し移動物体７の移動速度に
比例する。格子ピッチｄは充分安定にしうるので、ドッ
プラー周波数Ｆは移動物体７の移動速度のみに比例した
周波数となる。尚、回折格子１０は反射型の回折格子に
ついても全く同様である。
２光束照射したとき光検出器９のドップラー周波数Ｆは
（２）及び（３）式から Ｆ＝２Ｖｓｉｎθ0 ／λ＝２ｎＶ／ｄ ‥‥‥‥（４） となる。即ちレーザー光の波長に依存しなく、回折格子
１０の格子ピッチｄに反比例し移動物体７の移動速度に
比例する。格子ピッチｄは充分安定にしうるので、ドッ
プラー周波数Ｆは移動物体７の移動速度のみに比例した
周波数となる。尚、回折格子１０は反射型の回折格子に
ついても全く同様である。
【００２９】本実施例ではレーザー光の波長λが変化し
たとき所定次数の回折光の回折角θも変化するが、この
とき前述の如く構成することによりｓｉｎθ2 ／λの値
が一定となるようにしている。
たとき所定次数の回折光の回折角θも変化するが、この
とき前述の如く構成することによりｓｉｎθ2 ／λの値
が一定となるようにしている。
【００３０】又、２つの回折光１４ａ，１４ｂが移動物
体７面上でそのスポットが重なるように互いに交差する
ように入射している。
体７面上でそのスポットが重なるように互いに交差する
ように入射している。
【００３１】本実施例では光学系１６のレンズ群１１と
レンズ群１２の焦点距離ｆを略等しくし、又回折格子１
０と移動物体７とが光学系１６により等倍の共役関係と
なるように構成している。このとき移動物体７面上の２
つの回折光１４ａ，１４ｂは直径約１．２ｍｍのスポッ
ト径となっている。
レンズ群１２の焦点距離ｆを略等しくし、又回折格子１
０と移動物体７とが光学系１６により等倍の共役関係と
なるように構成している。このとき移動物体７面上の２
つの回折光１４ａ，１４ｂは直径約１．２ｍｍのスポッ
ト径となっている。
【００３２】又、レーザー光の波長λが変化し、回折格
子１０からの±ｎ次回折光の回折角θ1 が変化し、回折
角θ1 ′となったときでも本実施例ではレンズ群１１に
入射した±ｎ次回折光が位置１１ａ面上（回折角θ1 の
回折光５ａ，５ｂとは像高が多少異なる位置）に結像
し、その後発散してレンズ群１２で平行光束となり角度
θ1 ′で移動物体７面上に入射するようにしている。そ
してこのときの２光束のスポットは互いに重なる状態を
維持する。
子１０からの±ｎ次回折光の回折角θ1 が変化し、回折
角θ1 ′となったときでも本実施例ではレンズ群１１に
入射した±ｎ次回折光が位置１１ａ面上（回折角θ1 の
回折光５ａ，５ｂとは像高が多少異なる位置）に結像
し、その後発散してレンズ群１２で平行光束となり角度
θ1 ′で移動物体７面上に入射するようにしている。そ
してこのときの２光束のスポットは互いに重なる状態を
維持する。
【００３３】集光レンズ８は移動物体７の移動速度Ｖに
比例した（１）式に示すドップラーシフトΔｆ，−Δｆ
を受けた周波数の散乱光を光検出器９の検出面９ａ上に
集光している。このときドップラーシフトΔｆ，−Δｆ
を受けた２つの散乱光は互いに検出面９ａ上で干渉す
る。光検出器９はこのときの干渉縞の明暗に基づく光量
を検出する。即ち光検出器９は（４）式においてｎ＝１
とした移動速度Ｖに比例したドップラー周波数Ｆ、 Ｆ＝２Ｖ／ｄ ‥‥‥‥（５） なるレーザー１の発振波長λに依存しないドップラー信
号を検出する。そして演算手段２０により光検出器９か
らの出力信号を用いて移動速度Ｖを（５）式より求めて
いる。
比例した（１）式に示すドップラーシフトΔｆ，−Δｆ
を受けた周波数の散乱光を光検出器９の検出面９ａ上に
集光している。このときドップラーシフトΔｆ，−Δｆ
を受けた２つの散乱光は互いに検出面９ａ上で干渉す
る。光検出器９はこのときの干渉縞の明暗に基づく光量
を検出する。即ち光検出器９は（４）式においてｎ＝１
とした移動速度Ｖに比例したドップラー周波数Ｆ、 Ｆ＝２Ｖ／ｄ ‥‥‥‥（５） なるレーザー１の発振波長λに依存しないドップラー信
号を検出する。そして演算手段２０により光検出器９か
らの出力信号を用いて移動速度Ｖを（５）式より求めて
いる。
【００３４】そして移動物体７の反射率の大小によって
移動物体７からの散乱光が変化し、光検出器９で受光さ
れる光量が変動したときは制御手段２１により光源１に
フィードバックをかけて光源１からの出力強度を調整し
て光検出器９で受光される散乱光が略一定となるように
している。
移動物体７からの散乱光が変化し、光検出器９で受光さ
れる光量が変動したときは制御手段２１により光源１に
フィードバックをかけて光源１からの出力強度を調整し
て光検出器９で受光される散乱光が略一定となるように
している。
【００３５】これによりＳ／Ｎ比の良いドップラー周波
数信号を得て、常に高精度の速度情報が得られるように
している。
数信号を得て、常に高精度の速度情報が得られるように
している。
【００３６】
【発明の効果】本発明によれば以上のように各要素を設
定することにより、移動物体の反射率の大小にかかわら
ず光検出器での受光量が一定となるようにし、反射率に
影響されずに常に高精度な速度情報が得られる速度計を
達成することができる。
定することにより、移動物体の反射率の大小にかかわら
ず光検出器での受光量が一定となるようにし、反射率に
影響されずに常に高精度な速度情報が得られる速度計を
達成することができる。
【図１】 本発明の実施例１の要部概略図
【図２】 従来のドップラー速度計の要部概略図
１ 光源 ２ コリメーターレンズ ６ａ，６ｂ ミラー ７ 移動物体 ８ 集光レンズ ９ 光検出器 １０ 回折格子 １１，１２ レンズ系 ２０ 演算手段
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (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 門脇 秀次郎 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 高宮 誠 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 (5)
- 【請求項１】 光源手段からの光束を移動物体に入射さ
せ、該移動物体からの散乱光の周波数の偏移に基づく光
束を検出手段で検出し、該検出手段からの信号を利用し
て該移動物体の速度情報を検出する際、該検出手段で得
られる信号のＤＣ成分に基づいて制御手段により該光源
手段から放射される光束の出力強度を制御していること
を特徴とする速度計。 - 【請求項２】 前記制御手段は前記光検出器で得られる
散乱光の強度が略一定となるように前記光源手段の出力
を制御していることを特徴とする請求項１の速度計。 - 【請求項３】 光源手段からの波長λの光束を焦点距離
が略等しい２つのレンズ又はレンズ群を光軸方向に該焦
点距離の略２倍の間隔を隔てて配置した光学系を介し
て、移動物体に入射角θで該光束の波長λの変化に応じ
て入射角θが変化しｓｉｎθ／λが略一定となるように
入射させ、該移動物体からの光束を検出手段で検出し、
該検出手段からの信号を利用して該移動物体の速度情報
を検出する際、該検出手段で得られる信号のＤＣ成分に
基づいて制御手段により該光源手段から放射される光束
の出力強度を制御していることを特徴とする速度計。 - 【請求項４】 波長λの照射光束を所定の入射角θで移
動物体に入射させ、該移動物体からの散乱光の周波数の
偏移に基づいて該移動物体の速度情報を検出する速度計
において、該照射光束の波長λの変化に応じて該入射角
θが変化し、ｓｉｎθ／λがほぼ一定となるように該照
射光束を該移動物体に入射させると共に、該検出手段で
得られる信号のＤＣ成分に基づいて制御手段により該光
源手段から放射される光束の出力強度を制御しているこ
とを特徴とする速度計。 - 【請求項５】 光源からの波長λの光束を回折格子に入
射させ、該回折格子からの＋ｎ次と−ｎ次（ｎ＝１，
２，３・・・）の２つの回折光を焦点距離が略等しい２つ
のレンズ群を該焦点距離の２倍の間隔を隔てて配置した
光学系を介して移動物体面上に異った方向から入射角θ
で該２つの回折光が該移動物体面近傍で交差し、かつ該
波長λの変化に応じて該入射角θが変化するときｓｉｎ
θ／λが略一定となるように各要素を設定して照射し、
該移動物体面からのドップラーシフトを受けた２つの散
乱光を検出手段で検出し、該検出手段で得られる信号を
利用して該移動物体の移動速度を検出する際、該検出手
段で得られる信号のＤＣ成分に基づいて制御手段により
該光源手段から放射される光束の出力強度を制御してい
ることを特徴とする速度計。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4778094A JPH07229913A (ja) | 1994-02-21 | 1994-02-21 | 速度計 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4778094A JPH07229913A (ja) | 1994-02-21 | 1994-02-21 | 速度計 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07229913A true JPH07229913A (ja) | 1995-08-29 |
Family
ID=12784894
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4778094A Pending JPH07229913A (ja) | 1994-02-21 | 1994-02-21 | 速度計 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07229913A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20010057961A (ko) * | 1999-12-23 | 2001-07-05 | 신현준 | 레이저 판속계 및 이것을 이용한 강판의 반사도 변화에따른 측정오차 제거방법 |
| KR100799445B1 (ko) * | 2006-07-07 | 2008-01-30 | 주식회사 포스코 | 산업용 레이저 속도 측정방법 |
| JP2008512674A (ja) * | 2004-09-13 | 2008-04-24 | ジ ユニバーシティ オブ ワイカト | レンジおよび速度を検出するシステム |
| CN117538891A (zh) * | 2024-01-09 | 2024-02-09 | 山东大学 | 一种轴向多点激光多普勒测速系统、方法及应用 |
| WO2024042420A1 (en) * | 2022-08-24 | 2024-02-29 | Ejendomsadministration Jensen Aps | Doppler effect based system and method of measuring on-axis of surface movement |
-
1994
- 1994-02-21 JP JP4778094A patent/JPH07229913A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| CN117538891A (zh) * | 2024-01-09 | 2024-02-09 | 山东大学 | 一种轴向多点激光多普勒测速系统、方法及应用 |
| CN117538891B (zh) * | 2024-01-09 | 2024-04-26 | 山东大学 | 一种轴向多点激光多普勒测速系统、方法及应用 |
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