JPH0763506A - 干渉測長器 - Google Patents
干渉測長器Info
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- JPH0763506A JPH0763506A JP5211924A JP21192493A JPH0763506A JP H0763506 A JPH0763506 A JP H0763506A JP 5211924 A JP5211924 A JP 5211924A JP 21192493 A JP21192493 A JP 21192493A JP H0763506 A JPH0763506 A JP H0763506A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】ビート信号に雑音成分が含まれていても対象物
体までの距離を精度よく測定することができる干渉測長
器を提供する。 【構成】レーザ光源１は出力波長が周期的に掃引され
る。レーザ光源１から出射した光線は、ビームスプリッ
タ２により２方向に分割されて対象物体４に照射される
物体光と参照鏡３に照射されるる参照光とに分割され
る。対象物体および参照物体からの反射光の干渉により
生じる光ビートの強度は受光素子５により検出される。
受光素子５より出力されるビート信号のうち振幅が規定
レベル以下の部分をコンパレータ１３で検出し、周波数
カウンタ１２の出力のうちコンパレータ１３で検出した
部分を補正回路１４によってビート信号から除外して距
離を演算する。
体までの距離を精度よく測定することができる干渉測長
器を提供する。 【構成】レーザ光源１は出力波長が周期的に掃引され
る。レーザ光源１から出射した光線は、ビームスプリッ
タ２により２方向に分割されて対象物体４に照射される
物体光と参照鏡３に照射されるる参照光とに分割され
る。対象物体および参照物体からの反射光の干渉により
生じる光ビートの強度は受光素子５により検出される。
受光素子５より出力されるビート信号のうち振幅が規定
レベル以下の部分をコンパレータ１３で検出し、周波数
カウンタ１２の出力のうちコンパレータ１３で検出した
部分を補正回路１４によってビート信号から除外して距
離を演算する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、光の干渉を利用して対
象物体までの距離を測定する干渉測長器に関するもので
ある。
象物体までの距離を測定する干渉測長器に関するもので
ある。
【０００２】
【従来の技術】従来より、工場のラインなどにおいて対
象物体までの距離を精密に測定するために光の干渉を利
用して距離を求める干渉測長器が用いられている。たと
えば、図７に示す干渉測長器では、半導体レーザよりな
るレーザ光源１から出射した光線を、コリメータレンズ
６および戻り光防止用のアイソレータ７を通して半透鏡
よりなるビームスプリッタ２に入射させ、互いに直交す
る方向の参照光と物体光とに分割し、参照光を参照物体
である参照鏡３に照射するとともに、距離を測定する対
象となる対象物体４にレンズ８を通して物体光を照射す
るようになっている。参照鏡３と対象物体４とにそれぞ
れ照射された光の反射光は、ビームスプリッタ２に戻っ
て互いに干渉し、ビームスプリッタ２に干渉パターンを
形成する。このようにして形成された干渉パターンの強
度を受光手段であるフォトダイオードのような受光素子
５によって検出し、受光素子５から出力された干渉パタ
ーンの強度に対応する電気信号によって対象物体４まで
の距離を求めるように構成されている。
象物体までの距離を精密に測定するために光の干渉を利
用して距離を求める干渉測長器が用いられている。たと
えば、図７に示す干渉測長器では、半導体レーザよりな
るレーザ光源１から出射した光線を、コリメータレンズ
６および戻り光防止用のアイソレータ７を通して半透鏡
よりなるビームスプリッタ２に入射させ、互いに直交す
る方向の参照光と物体光とに分割し、参照光を参照物体
である参照鏡３に照射するとともに、距離を測定する対
象となる対象物体４にレンズ８を通して物体光を照射す
るようになっている。参照鏡３と対象物体４とにそれぞ
れ照射された光の反射光は、ビームスプリッタ２に戻っ
て互いに干渉し、ビームスプリッタ２に干渉パターンを
形成する。このようにして形成された干渉パターンの強
度を受光手段であるフォトダイオードのような受光素子
５によって検出し、受光素子５から出力された干渉パタ
ーンの強度に対応する電気信号によって対象物体４まで
の距離を求めるように構成されている。
【０００３】ところで、干渉パターンに基づいて対象物
体４までの距離を正確かつ簡単に演算するために、ヘテ
ロダイン干渉法と称する手法がある。ここに、レーザ光
源１は注入電流を変化させると発振波長が変化すること
が知られている。すなわち、光速をｃ、周波数をν、波
長をλとし、注入電流をΔｉだけ微小に変化させたとき
の周波数および波長の微小変化量をΔν、Δλとする
と、 （ν＋Δν）−ν＝｛ｃ／（λ＋Δλ）−ｃ／λ｝ となり、 Δν≒−ｃΔλ／λ2 ＝κΔｉ が得られる。ただし、κは周波数変調係数である。
体４までの距離を正確かつ簡単に演算するために、ヘテ
ロダイン干渉法と称する手法がある。ここに、レーザ光
源１は注入電流を変化させると発振波長が変化すること
が知られている。すなわち、光速をｃ、周波数をν、波
長をλとし、注入電流をΔｉだけ微小に変化させたとき
の周波数および波長の微小変化量をΔν、Δλとする
と、 （ν＋Δν）−ν＝｛ｃ／（λ＋Δλ）−ｃ／λ｝ となり、 Δν≒−ｃΔλ／λ2 ＝κΔｉ が得られる。ただし、κは周波数変調係数である。
【０００４】そこで、上述した図７の構成について、レ
ーザ光源１への注入電流を鋸歯状波形で周期的に変化さ
せると、レーザ光源１からの出力光線の波長も同様に変
化し、レーザ光源の出力波長が周期的に掃引されること
になる。レーザ光源１の発振波長をλ0 、微小時間Δｔ
における波長の変化量をΔλとし、参照光と物体光との
光路差をＬとすると、参照光と物体光との干渉により生
じる光ビートに対して受光素子５で受光する光の強度Ｉ
は（１）式のように表すことができる。 Ｉ＝Ａ・cos ２π（ＬΔλ／λ0 2 ＋Ｌ／λ0 ） …（１） ここに、レーザ光源１の発光強度は発振波長とともに変
化するが、受光素子５の出力から発光強度の変化成分Ａ
をフィルタリングによって取り除くと、図８のようなビ
ート信号が得られることになる。
ーザ光源１への注入電流を鋸歯状波形で周期的に変化さ
せると、レーザ光源１からの出力光線の波長も同様に変
化し、レーザ光源の出力波長が周期的に掃引されること
になる。レーザ光源１の発振波長をλ0 、微小時間Δｔ
における波長の変化量をΔλとし、参照光と物体光との
光路差をＬとすると、参照光と物体光との干渉により生
じる光ビートに対して受光素子５で受光する光の強度Ｉ
は（１）式のように表すことができる。 Ｉ＝Ａ・cos ２π（ＬΔλ／λ0 2 ＋Ｌ／λ0 ） …（１） ここに、レーザ光源１の発光強度は発振波長とともに変
化するが、受光素子５の出力から発光強度の変化成分Ａ
をフィルタリングによって取り除くと、図８のようなビ
ート信号が得られることになる。
【０００５】一方、レーザ光源１の波長の微小変化量を
Δλ、レーザ光源１の変調周波数をｆｍとすれば、ビー
ト信号の周波数ｆは、（２）式で表される。 ｆ＝ｆｍ・ＬΔλ／λ0 2 …（２） したがって、ビート信号の周波数ｆを測定すれば、光路
差Ｌを求めることができるのである。光路差Ｌを求めれ
ば、既知である参照鏡３までの距離に基づいて対象物体
４までの距離を知ることができる。
Δλ、レーザ光源１の変調周波数をｆｍとすれば、ビー
ト信号の周波数ｆは、（２）式で表される。 ｆ＝ｆｍ・ＬΔλ／λ0 2 …（２） したがって、ビート信号の周波数ｆを測定すれば、光路
差Ｌを求めることができるのである。光路差Ｌを求めれ
ば、既知である参照鏡３までの距離に基づいて対象物体
４までの距離を知ることができる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】上記構成では、光路差
Ｌに変化がなければ理想的にはビート信号は連続かつ周
波数が一定になるが、以下のような場合にビート信号が
不連続になったり周波数が変化することになって、測定
値に大きな誤差が生じることになる。すなわち、対象物
体４の表面に粗面があるなどして、図９（ａ）のように
ビート信号に振幅レベルの低い箇所が生じる場合、図９
（ｂ）のようにレーザ光源１のモードホップなどによっ
てビート信号に位相とびが生じる場合、図９（ｃ）のよ
うに振動などの影響によってビート信号に周波数が他の
部分と大きく異なる箇所が生じる場合、あるいは図９
（ｄ）のように上記した各場合が複合して生じる場合に
は、測定値に大きな誤差が生じる。
Ｌに変化がなければ理想的にはビート信号は連続かつ周
波数が一定になるが、以下のような場合にビート信号が
不連続になったり周波数が変化することになって、測定
値に大きな誤差が生じることになる。すなわち、対象物
体４の表面に粗面があるなどして、図９（ａ）のように
ビート信号に振幅レベルの低い箇所が生じる場合、図９
（ｂ）のようにレーザ光源１のモードホップなどによっ
てビート信号に位相とびが生じる場合、図９（ｃ）のよ
うに振動などの影響によってビート信号に周波数が他の
部分と大きく異なる箇所が生じる場合、あるいは図９
（ｄ）のように上記した各場合が複合して生じる場合に
は、測定値に大きな誤差が生じる。
【０００７】本発明は上記問題点の解決を目的とするも
のであり、ビート信号に不連続や周波数の大きな変化が
生じても対象物体までの距離を精度よく測定することが
できるようにした干渉測長器を提供しようとするもので
ある。
のであり、ビート信号に不連続や周波数の大きな変化が
生じても対象物体までの距離を精度よく測定することが
できるようにした干渉測長器を提供しようとするもので
ある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】各請求項の発明は、出力
周波数が周期的に掃引されるレーザ光源と、レーザ光源
から出射した光線を２方向に分割して対象物体に照射す
る物体光と参照物体に照射する参照光とに分割するビー
ムスプリッタと、対象物体および参照物体からの反射光
の干渉により生じる光ビートの強度を検出する受光手段
と、受光手段より出力されるビート信号に基づいて対象
物体までの距離を計測する演算手段とを備えることを共
通の構成としている。
周波数が周期的に掃引されるレーザ光源と、レーザ光源
から出射した光線を２方向に分割して対象物体に照射す
る物体光と参照物体に照射する参照光とに分割するビー
ムスプリッタと、対象物体および参照物体からの反射光
の干渉により生じる光ビートの強度を検出する受光手段
と、受光手段より出力されるビート信号に基づいて対象
物体までの距離を計測する演算手段とを備えることを共
通の構成としている。
【０００９】請求項１の発明は、上記目的を達成するた
めに、振幅が規定レベル以下の部分をビート信号から除
外して演算手段に入力する補正手段を備える。請求項２
の発明は、所望周波数以外の成分が規定レベル以上の部
分をビート信号から除外して演算手段に入力する補正手
段を備える。請求項３の発明は、所望周波数に対して周
波数が所定値以上異なる部分をビート信号から除外して
演算手段に入力する補正手段を備える。
めに、振幅が規定レベル以下の部分をビート信号から除
外して演算手段に入力する補正手段を備える。請求項２
の発明は、所望周波数以外の成分が規定レベル以上の部
分をビート信号から除外して演算手段に入力する補正手
段を備える。請求項３の発明は、所望周波数に対して周
波数が所定値以上異なる部分をビート信号から除外して
演算手段に入力する補正手段を備える。
【００１０】請求項４の発明は、振幅が規定レベル以下
となる部分と、所望周波数以外の成分が規定レベル以上
の部分と、所望周波数に対して周波数が所定値以上異な
る部分とをビート信号から除外して演算手段に入力する
補正手段を備える。
となる部分と、所望周波数以外の成分が規定レベル以上
の部分と、所望周波数に対して周波数が所定値以上異な
る部分とをビート信号から除外して演算手段に入力する
補正手段を備える。
【００１１】
【作用】請求項１の構成によれば、ビート信号のうち振
幅が規定レベル以下の部分を除外して演算手段での距離
演算を行なうから、対象物体の表面に粗面などがあって
その部分では十分なレベルの反射光を得ることができな
い場合でも、他の部位の反射光によって対象物体までの
距離を正確に求めることができる。
幅が規定レベル以下の部分を除外して演算手段での距離
演算を行なうから、対象物体の表面に粗面などがあって
その部分では十分なレベルの反射光を得ることができな
い場合でも、他の部位の反射光によって対象物体までの
距離を正確に求めることができる。
【００１２】請求項２の構成によれば、ビート信号のう
ち所望周波数以外の成分が規定レベル以上の部分をビー
ト信号から除去しているので、レーザ光源のモードホッ
プや外来雑音の影響で受光手段の出力に雑音成分が含ま
れていても、これらの雑音成分を除去して距離の演算を
行なうことができ、距離を正確に求めることが可能にな
る。
ち所望周波数以外の成分が規定レベル以上の部分をビー
ト信号から除去しているので、レーザ光源のモードホッ
プや外来雑音の影響で受光手段の出力に雑音成分が含ま
れていても、これらの雑音成分を除去して距離の演算を
行なうことができ、距離を正確に求めることが可能にな
る。
【００１３】請求項３の構成によれば、ビート信号のう
ち所望周波数に対して周波数が所定値以上異なる部分を
ビート信号から除去することによって、振動などの影響
によってビート信号とは異なる成分が存在する期間には
距離の演算を行なわず、結果的に距離を正確に求めるこ
とができる。請求項４の構成は、請求項１ないし請求項
３の構成を複合したものであって、想定されるすべての
雑音成分を除去して距離を求めることになるから、距離
の測定精度が高いのである。
ち所望周波数に対して周波数が所定値以上異なる部分を
ビート信号から除去することによって、振動などの影響
によってビート信号とは異なる成分が存在する期間には
距離の演算を行なわず、結果的に距離を正確に求めるこ
とができる。請求項４の構成は、請求項１ないし請求項
３の構成を複合したものであって、想定されるすべての
雑音成分を除去して距離を求めることになるから、距離
の測定精度が高いのである。
【００１４】
（実施例１）図１に示すように、半導体レーザよりなる
レーザ光源１には、発振回路１６から出力される周波数
ν0 の高周波信号がドライバ回路１７を通して入力され
る。高周波信号は、鋸歯状波によって振幅変調されてお
り、レーザ光源１への注入電流が変調信号に対応して鋸
歯状に変化する。したがって、レーザ光源１は、周波数
ν0 、波長λ0 の単一モードで発振し、変調信号に対応
するように出力波長が変化する。
レーザ光源１には、発振回路１６から出力される周波数
ν0 の高周波信号がドライバ回路１７を通して入力され
る。高周波信号は、鋸歯状波によって振幅変調されてお
り、レーザ光源１への注入電流が変調信号に対応して鋸
歯状に変化する。したがって、レーザ光源１は、周波数
ν0 、波長λ0 の単一モードで発振し、変調信号に対応
するように出力波長が変化する。
【００１５】レーザ光源１から出力された光線は平行光
線束を得るためのコリメータレンズ６および戻り光防止
用のアイソレータ７を通してハーフミラーよりなるビー
ムスプリッタ２に入射し、ビームスプリッタ２を透過し
レンズ８を通して対象物体４に照射される物体光と、物
体光に対して直交する方向に反射されて参照鏡３に照射
される参照光とに分離される。参照鏡３および対象物体
４での反射光は、ビームスプリッタ２に戻って干渉し、
ビームスプリッタ２の上に干渉パターンを形成する。こ
の干渉パターンを受光レンズ９を通して受光素子５によ
り観測するのである。ここで、レーザ光源１は、ペルチ
ェ素子２１および温度コントロール回路２２によって一
定温度に保たれることによって、発振の際の中心周波数
が安定に保たれている。
線束を得るためのコリメータレンズ６および戻り光防止
用のアイソレータ７を通してハーフミラーよりなるビー
ムスプリッタ２に入射し、ビームスプリッタ２を透過し
レンズ８を通して対象物体４に照射される物体光と、物
体光に対して直交する方向に反射されて参照鏡３に照射
される参照光とに分離される。参照鏡３および対象物体
４での反射光は、ビームスプリッタ２に戻って干渉し、
ビームスプリッタ２の上に干渉パターンを形成する。こ
の干渉パターンを受光レンズ９を通して受光素子５によ
り観測するのである。ここで、レーザ光源１は、ペルチ
ェ素子２１および温度コントロール回路２２によって一
定温度に保たれることによって、発振の際の中心周波数
が安定に保たれている。
【００１６】受光素子５の出力は、増幅回路１１により
増幅された後に、ビート信号の周波数を求める周波数カ
ウンタ１２と、増幅回路１１の出力レベルを基準レベル
と比較するコンパレータ１３とに入力される。また、周
波数カウンタ１２の出力は補正回路１４を通して外部に
出力されるようになっており、この補正回路１４はコン
パレータ１３の出力状態に応じて、周波数カウンタ１２
の出力値を外部に送出するか否かを決定する。すなわ
ち、コンパレータ１３では、図２に示すように、増幅回
路１１の出力の振幅レベルが基準レベルＡ，Ａ′以下で
ある期間Ｔ1 には、周波数カウンタ１２の出力値が外部
に出力されないように補正回路１４を制御する。このよ
うにして、対象物体４の一部に粗面が存在するなどして
十分な振幅レベルのビート信号が得られない場合には、
この期間Ｔ1 の周波数カウンタ１２での測定値は無効に
し、十分な振幅レベルのビート信号のみを距離の演算に
用いるようにするのである。この構成によって、距離の
演算結果の誤差を少なくすることができる。ここに、補
正回路１４の後段側に距離を演算する演算手段を設ける
のであるが、図では省略してある。
増幅された後に、ビート信号の周波数を求める周波数カ
ウンタ１２と、増幅回路１１の出力レベルを基準レベル
と比較するコンパレータ１３とに入力される。また、周
波数カウンタ１２の出力は補正回路１４を通して外部に
出力されるようになっており、この補正回路１４はコン
パレータ１３の出力状態に応じて、周波数カウンタ１２
の出力値を外部に送出するか否かを決定する。すなわ
ち、コンパレータ１３では、図２に示すように、増幅回
路１１の出力の振幅レベルが基準レベルＡ，Ａ′以下で
ある期間Ｔ1 には、周波数カウンタ１２の出力値が外部
に出力されないように補正回路１４を制御する。このよ
うにして、対象物体４の一部に粗面が存在するなどして
十分な振幅レベルのビート信号が得られない場合には、
この期間Ｔ1 の周波数カウンタ１２での測定値は無効に
し、十分な振幅レベルのビート信号のみを距離の演算に
用いるようにするのである。この構成によって、距離の
演算結果の誤差を少なくすることができる。ここに、補
正回路１４の後段側に距離を演算する演算手段を設ける
のであるが、図では省略してある。
【００１７】（実施例２）本実施例では、図３に示すよ
うに、実施例１の構成のコンパレータ１３に代えてノッ
チフィルタ１５を用いる。ノッチフィルタ１５は、ビー
ト信号の周波数を中心周波数としており、ノッチフィル
タ１５の中心周波数に略一致するような周波数のビート
信号はノッチフィルタ１５をほとんど通過しないように
なっている。したがって、ノッチフィルタ１５を通過す
る成分は雑音成分であって、図４（ａ）に示すように、
雑音成分を含むようなビート信号がノッチフィルタ１５
を通過すると、図４（ｂ）のように、雑音成分のみが取
り出されることになる。そこで、補正回路１４ではノッ
チフィルタ１５を通過した雑音成分を所定の閾値Ｂと比
較し、雑音成分が閾値Ｂ以上となる期間Ｔ2 については
周波数カウンタ１２の出力値を無効にする。
うに、実施例１の構成のコンパレータ１３に代えてノッ
チフィルタ１５を用いる。ノッチフィルタ１５は、ビー
ト信号の周波数を中心周波数としており、ノッチフィル
タ１５の中心周波数に略一致するような周波数のビート
信号はノッチフィルタ１５をほとんど通過しないように
なっている。したがって、ノッチフィルタ１５を通過す
る成分は雑音成分であって、図４（ａ）に示すように、
雑音成分を含むようなビート信号がノッチフィルタ１５
を通過すると、図４（ｂ）のように、雑音成分のみが取
り出されることになる。そこで、補正回路１４ではノッ
チフィルタ１５を通過した雑音成分を所定の閾値Ｂと比
較し、雑音成分が閾値Ｂ以上となる期間Ｔ2 については
周波数カウンタ１２の出力値を無効にする。
【００１８】上記構成を採用していることによって、レ
ーザ光源１のモードホップや外来雑音の影響でビート信
号が不連続になるような場合に、不連続部分を除去して
距離を測定することができ、距離を精度よく求めること
ができる。他の構成は実施例１と同様であるから説明を
省略する。 （実施例３）本実施例では、図５に示すように、実施例
１の構成からコンパレータ１３を省略したものであっ
て、補正回路１４では、ビート信号の周波数が図６
（ａ）のように大きく変化して周波数カウンタ１２の出
力値がビート信号の他の部分に対して所定値以上変化す
る期間Ｔ3 には、その期間Ｔ3 における周波数カウンタ
１２の出力値を無効にして距離の演算を行なうのであ
る。この構成によれば、外部振動などによって生じた雑
音成分を除去して距離を測定することができる。他の構
成は実施例１と同様である。
ーザ光源１のモードホップや外来雑音の影響でビート信
号が不連続になるような場合に、不連続部分を除去して
距離を測定することができ、距離を精度よく求めること
ができる。他の構成は実施例１と同様であるから説明を
省略する。 （実施例３）本実施例では、図５に示すように、実施例
１の構成からコンパレータ１３を省略したものであっ
て、補正回路１４では、ビート信号の周波数が図６
（ａ）のように大きく変化して周波数カウンタ１２の出
力値がビート信号の他の部分に対して所定値以上変化す
る期間Ｔ3 には、その期間Ｔ3 における周波数カウンタ
１２の出力値を無効にして距離の演算を行なうのであ
る。この構成によれば、外部振動などによって生じた雑
音成分を除去して距離を測定することができる。他の構
成は実施例１と同様である。
【００１９】上述した各実施例は組み合わせて用いるこ
とが可能であって、期間Ｔ1 〜Ｔ3の存在を順次判定
し、これらの期間Ｔ1 〜Ｔ3 における周波数カウンタ１
２の出力値を無効にして距離を求めるようにすれば、ビ
ート信号の不連続部分や周波数変動部分を除去して対象
物体４までの距離を正確に求めることができる。
とが可能であって、期間Ｔ1 〜Ｔ3の存在を順次判定
し、これらの期間Ｔ1 〜Ｔ3 における周波数カウンタ１
２の出力値を無効にして距離を求めるようにすれば、ビ
ート信号の不連続部分や周波数変動部分を除去して対象
物体４までの距離を正確に求めることができる。
【００２０】
【発明の効果】請求項１の発明は、ビート信号のうち振
幅が規定レベル以下の部分を除外して演算手段での距離
演算を行なうので、対象物体の表面に粗面などがあって
その部分では十分なレベルの反射光を得ることができな
い場合でも、他の部位の反射光によって対象物体までの
距離を正確に求めることができるという利点がある。
幅が規定レベル以下の部分を除外して演算手段での距離
演算を行なうので、対象物体の表面に粗面などがあって
その部分では十分なレベルの反射光を得ることができな
い場合でも、他の部位の反射光によって対象物体までの
距離を正確に求めることができるという利点がある。
【００２１】請求項２の発明は、ビート信号のうち所望
周波数以外の成分が規定レベル以上の部分をビート信号
から除去しているので、レーザ光源のモードホップや外
来雑音の影響で受光手段の出力に雑音成分が含まれてい
ても、これらの雑音成分を除去して距離の演算を行なう
ことができ、距離を正確に求めることが可能になるとい
う効果を奏する。
周波数以外の成分が規定レベル以上の部分をビート信号
から除去しているので、レーザ光源のモードホップや外
来雑音の影響で受光手段の出力に雑音成分が含まれてい
ても、これらの雑音成分を除去して距離の演算を行なう
ことができ、距離を正確に求めることが可能になるとい
う効果を奏する。
【００２２】請求項３の発明は、ビート信号のうち所望
周波数に対して周波数が所定値以上異なる部分をビート
信号から除去するので、振動などの影響によってビート
信号とは異なる成分が存在する期間には距離の演算を行
なわず、結果的に距離を正確に求めることができるとい
う効果がある。請求項４の構成は、請求項１ないし請求
項３の構成を複合したものであって、想定されるすべて
の雑音成分を除去して距離を求めることになるから、距
離の測定精度が高いという効果がある。
周波数に対して周波数が所定値以上異なる部分をビート
信号から除去するので、振動などの影響によってビート
信号とは異なる成分が存在する期間には距離の演算を行
なわず、結果的に距離を正確に求めることができるとい
う効果がある。請求項４の構成は、請求項１ないし請求
項３の構成を複合したものであって、想定されるすべて
の雑音成分を除去して距離を求めることになるから、距
離の測定精度が高いという効果がある。
【図１】実施例１を示す概略構成図である。
【図２】実施例１の動作説明図である。
【図３】実施例２を示す概略構成図である。
【図４】実施例２の動作説明図である。
【図５】実施例３を示す概略構成図である。
【図６】実施例３の動作説明図である。
【図７】従来例を示す概略構成図である。
【図８】従来例におけるビート信号を示す説明図であ
る。
る。
【図９】従来例における各種の異常を含むビート信号を
示す図である。
示す図である。
１ レーザ光源 ２ ビームスプリッタ ３ 参照鏡 ４ 対象物体 ５ 受光素子 １２ 周波数カウンタ １３ コンパレータ １４ 補正回路 １５ ノッチフィルタ
フロントページの続き (72)発明者 茨 伸行 大阪府門真市大字門真1048番地松下電工株 式会社内
Claims (4)
- 【請求項１】 出力周波数が周期的に掃引されるレーザ
光源と、レーザ光源から出射した光線を２方向に分割し
て対象物体に照射する物体光と参照物体に照射する参照
光とに分割するビームスプリッタと、対象物体および参
照物体からの反射光の干渉により生じる光ビートの強度
を検出する受光手段と、受光手段より出力されるビート
信号に基づいて対象物体までの距離を計測する演算手段
とを備える干渉測長器において、振幅が規定レベル以下
の部分をビート信号から除外して演算手段に入力する補
正手段を設けて成ることを特徴とする干渉測長器。 - 【請求項２】 出力周波数が周期的に掃引されるレーザ
光源と、レーザ光源から出射した光線を２方向に分割し
て対象物体に照射する物体光と参照物体に照射する参照
光とに分割するビームスプリッタと、対象物体および参
照物体からの反射光の干渉により生じる光ビートの強度
を検出する受光手段と、受光手段より出力されるビート
信号に基づいて対象物体までの距離を計測する演算手段
とを備える干渉測長器において、所望周波数以外の成分
が規定レベル以上の部分をビート信号から除外して演算
手段に入力する補正手段を設けて成ることを特徴とする
干渉測長器。 - 【請求項３】 出力周波数が周期的に掃引されるレーザ
光源と、レーザ光源から出射した光線を２方向に分割し
て対象物体に照射する物体光と参照物体に照射する参照
光とに分割するビームスプリッタと、対象物体および参
照物体からの反射光の干渉により生じる光ビートの強度
を検出する受光手段と、受光手段より出力されるビート
信号に基づいて対象物体までの距離を計測する演算手段
とを備える干渉測長器において、所望周波数に対して周
波数が所定値以上異なる部分をビート信号から除外して
演算手段に入力する補正手段を設けて成ることを特徴と
する干渉測長器。 - 【請求項４】 出力周波数が周期的に掃引されるレーザ
光源と、レーザ光源から出射した光線を２方向に分割し
て対象物体に照射する物体光と参照物体に照射する参照
光とに分割するビームスプリッタと、対象物体および参
照物体からの反射光の干渉により生じる光ビートの強度
を検出する受光手段と、受光手段より出力されるビート
信号に基づいて対象物体までの距離を計測する演算手段
とを備える干渉測長器において、振幅が規定レベル以下
となる部分と、所望周波数以外の成分が規定レベル以上
の部分と、所望周波数に対して周波数が所定値以上異な
る部分とをビート信号から除外して演算手段に入力する
補正手段を設けて成ることを特徴とする干渉測長器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5211924A JPH0763506A (ja) | 1993-08-26 | 1993-08-26 | 干渉測長器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5211924A JPH0763506A (ja) | 1993-08-26 | 1993-08-26 | 干渉測長器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0763506A true JPH0763506A (ja) | 1995-03-10 |
Family
ID=16613930
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5211924A Withdrawn JPH0763506A (ja) | 1993-08-26 | 1993-08-26 | 干渉測長器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0763506A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH112509A (ja) * | 1997-06-10 | 1999-01-06 | Denso Corp | 半導体厚測定装置及びその測定方法 |
| WO2008084929A1 (en) * | 2007-01-08 | 2008-07-17 | Tae Geun Kim | Optical imaging system based on coherence frequency domain reflectometry |
| KR100896970B1 (ko) * | 2008-10-01 | 2009-05-14 | 김태근 | 결맞음 주파수영역 반사파 계측법에 기초한 광영상 시스템 |
-
1993
- 1993-08-26 JP JP5211924A patent/JPH0763506A/ja not_active Withdrawn
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH112509A (ja) * | 1997-06-10 | 1999-01-06 | Denso Corp | 半導体厚測定装置及びその測定方法 |
| WO2008084929A1 (en) * | 2007-01-08 | 2008-07-17 | Tae Geun Kim | Optical imaging system based on coherence frequency domain reflectometry |
| KR100871097B1 (ko) * | 2007-01-08 | 2008-11-28 | 김태근 | 결맞음 주파수영역 반사파 계측법에 기초한 광영상 시스템 |
| US8174704B2 (en) | 2007-01-08 | 2012-05-08 | Tae Geun Kim | Optical imaging system based on coherence frequency domain reflectometry |
| KR100896970B1 (ko) * | 2008-10-01 | 2009-05-14 | 김태근 | 결맞음 주파수영역 반사파 계측법에 기초한 광영상 시스템 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20001031 |