JPS5871401A - 微小変位測定装置 - Google Patents
微小変位測定装置Info
- Publication number
- JPS5871401A JPS5871401A JP17165881A JP17165881A JPS5871401A JP S5871401 A JPS5871401 A JP S5871401A JP 17165881 A JP17165881 A JP 17165881A JP 17165881 A JP17165881 A JP 17165881A JP S5871401 A JPS5871401 A JP S5871401A
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- JP
- Japan
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- measured
- lasers
- laser
- beam splitter
- light
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- Pending
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Classifications
-
- 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
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Length-Measuring Instruments Using Mechanical Means (AREA)
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は半導体レーザな用いた微小変位測定装置に関
するもので一被測定物の微小変位を高精度に測定できる
微小変位測定装置を提供することを目的としている。
するもので一被測定物の微小変位を高精度に測定できる
微小変位測定装置を提供することを目的としている。
第１図は半導体レーザを用いて微小変位を測定する手段
の原理的説明図である。同図において、（１）は半導体
レーザ、（２）は受光素子、（８）はレンズ、鼠は被測
定物でありＳ半導体レーザ（１）の主面からのレーザ光
りが被測定物Ｍに投射し・その反射光を上記半導体レー
ザ（１）に再結合させると、上記被測定物Ｍと半導体レ
ーザ間の往復伝搬時間に逆比例した周波数を基本周波数
とする光出力のゆらぎが生じる。
の原理的説明図である。同図において、（１）は半導体
レーザ、（２）は受光素子、（８）はレンズ、鼠は被測
定物でありＳ半導体レーザ（１）の主面からのレーザ光
りが被測定物Ｍに投射し・その反射光を上記半導体レー
ザ（１）に再結合させると、上記被測定物Ｍと半導体レ
ーザ間の往復伝搬時間に逆比例した周波数を基本周波数
とする光出力のゆらぎが生じる。
つまり、光速を０、媒質の屈折率を司、半導体レーずと
被測定物証との距離をＤとすると、上記レーず出力Ｐの
周波数ｆは となる。（ただし、Ｍ＝１．２．・・・）、このため、
上記レーザ出力Ｐの周波＃ｋｆを計測すれば、上記路ｓ
ｌＤ、したがって被測定物Ｍの変位が測定できることに
なる。
被測定物証との距離をＤとすると、上記レーず出力Ｐの
周波数ｆは となる。（ただし、Ｍ＝１．２．・・・）、このため、
上記レーザ出力Ｐの周波＃ｋｆを計測すれば、上記路ｓ
ｌＤ、したがって被測定物Ｍの変位が測定できることに
なる。
この発明は上述の原理に基づき、２つの半導体レーザと
偏光分離素子とを組み合せ使用することにより、被測定
物の微小変位を高精度に測定でき・るようにしたもので
ある。
偏光分離素子とを組み合せ使用することにより、被測定
物の微小変位を高精度に測定でき・るようにしたもので
ある。
以下、この発明の一実施例を図面にしたがって説明する
。
。
第６図において、０力、四は半導体レーザ、（至）は上
記両生導体レーザＵυ、（ロ）からの互に垂直な直線偏
光をもつレーザ光：［Ｊｌ ｓＩＩｍを合成して被測定
物Ｍに照射させる偏光分離素子、たとえば偏光ビームス
プリッタである。に）、（至）は再結合時の各半導体レ
ーザ（９）、Ｈの反対面から出力された光な受光する受
光素子で、これら両者（９）、（２）で、出力検知手段
−を構成している。（ロ）、ｖ）は各半導体レーザαυ
。
記両生導体レーザＵυ、（ロ）からの互に垂直な直線偏
光をもつレーザ光：［Ｊｌ ｓＩＩｍを合成して被測定
物Ｍに照射させる偏光分離素子、たとえば偏光ビームス
プリッタである。に）、（至）は再結合時の各半導体レ
ーザ（９）、Ｈの反対面から出力された光な受光する受
光素子で、これら両者（９）、（２）で、出力検知手段
−を構成している。（ロ）、ｖ）は各半導体レーザαυ
。
（ロ）と偏光ビームスプリッタ（至）との間に介在され
たレンズである。
たレンズである。
つぎに、上記構成の動作について説明する。
半導体レーザαυ、四の各主面から出力された各レーザ
光Ｉｎ ｅ Ｌｍが偏光ビームスプリッタ（至）に入力
されると、これらのレーザ光”１ ｓＩ’ｌは上記偏光
ビームスプリッタ（ロ）で合成されて被測定物Ｍｆｌ；
４Ａ射される。被測定物Ｍで反射した光が再び上記偏光
ビームスプリッタ（至）ならびに各レンズ０６）、（ロ
）を経て各半導体レーザ■）、０＠に再結合されると、
各半導体レーザ（６）、（至）の反対面からのレーザ出
力は、受光素子−、ｌＸ５１で取り出される。このとき
・各半４体レーザ（６）、鈎からのレーザ出力の周波数
（１次だけを考える）はそれぞれ ｆ、ｃ＝□ ・・・（２）２ｎ（ｊ＋
＋ ＤＭ ） ｆ雪＝□
・・・ （８）２ｎＣＡｍ 十ＤＭ） で表わされる（第４回）。ここで、４＊Ｊ！は各半導体
レーザＵ、ａＳから偏光ビームスプリッタの中心までの
距離、ＤＭは偏光ビームスプリッタの中心からＩＩＩ＆
＃定物Ｍに至るまでの距離である。（２） 、 （ＩＩ
）式より、偏光ビームスプリッタの中心から被測定物Ｍ
までの距ｌＩＡＤＭは次式のように与えられる。
光Ｉｎ ｅ Ｌｍが偏光ビームスプリッタ（至）に入力
されると、これらのレーザ光”１ ｓＩ’ｌは上記偏光
ビームスプリッタ（ロ）で合成されて被測定物Ｍｆｌ；
４Ａ射される。被測定物Ｍで反射した光が再び上記偏光
ビームスプリッタ（至）ならびに各レンズ０６）、（ロ
）を経て各半導体レーザ■）、０＠に再結合されると、
各半導体レーザ（６）、（至）の反対面からのレーザ出
力は、受光素子−、ｌＸ５１で取り出される。このとき
・各半４体レーザ（６）、鈎からのレーザ出力の周波数
（１次だけを考える）はそれぞれ ｆ、ｃ＝□ ・・・（２）２ｎ（ｊ＋
＋ ＤＭ ） ｆ雪＝□
・・・ （８）２ｎＣＡｍ 十ＤＭ） で表わされる（第４回）。ここで、４＊Ｊ！は各半導体
レーザＵ、ａＳから偏光ビームスプリッタの中心までの
距離、ＤＭは偏光ビームスプリッタの中心からＩＩＩ＆
＃定物Ｍに至るまでの距離である。（２） 、 （ＩＩ
）式より、偏光ビームスプリッタの中心から被測定物Ｍ
までの距ｌＩＡＤＭは次式のように与えられる。
ｆ鵞 ＡＭ ｆｔ４
Ｄ１＝□□ ・・・（４）ｆ鵞 −ｆ雪
従って、ｔ、、ｔ、＆ｉ既知であるので、’ｌｓ’ｌを
測定することによって、被測定物までの距ｌ！！（変位
Ｌｔｌｌ確に測定することができる。
測定することによって、被測定物までの距ｌ！！（変位
Ｌｔｌｌ確に測定することができる。
なお、上記＊ｍ例では一各半導体レーザ（ロ）、（転）
における反対面からの光出力を受光する受光素°子α嚇
、（至）で出力検知手段−を構成したものを例に説明し
たが、各半導体レーザ（１１） ｌ （ｌｌｉ９におけ
る各端子電圧を検出する手段（図示せず）で上記出力検
知手段−をｍ戊してもよい。
における反対面からの光出力を受光する受光素°子α嚇
、（至）で出力検知手段−を構成したものを例に説明し
たが、各半導体レーザ（１１） ｌ （ｌｌｉ９におけ
る各端子電圧を検出する手段（図示せず）で上記出力検
知手段−をｍ戊してもよい。
上記実施例による２つの半導体レーザの波長は同じでも
よいが、互いの彰響を避けるため、異なった波長のもの
な使用する方′が望しい。
よいが、互いの彰響を避けるため、異なった波長のもの
な使用する方′が望しい。
また−偏光分離素子（至）は偏光ビームスプリッタ以外
に、たとえば偏光プリズムであってもよい。
に、たとえば偏光プリズムであってもよい。
以上のように、この発明は２つの半導体レーザと偏光ビ
ームスプリッタとを組み合せることにより、測定！１１
度の高い微小変位測定装置を容易に得ることができる。
ームスプリッタとを組み合せることにより、測定！１１
度の高い微小変位測定装置を容易に得ることができる。
第１図は半導体レーザな用いて被測定物の微小変位ｆ：
測測定る手段の原理的説明図、第２図は第１図の半導体
レーザの光出力と周波数との関係図、第６図はこの発明
に係る微小変位測定装置の一例Ｓを示す平！ｊ図、第４
図は第３図の装−における半導体レーザの光出力と周波
数との関係図である。 （１１） 、四・・・半導体レーザ、−・・・偏光分離
素子、（ロ）、Ｑカ・・・レンズ、−・・・出力検知手
段、Ｍ・・・被測定物。 なお、図中同一符号は同一もしくは相当部分を示す。 代理人葛野信−（外１名） 第１図 第２図 １１）ｄ４ｊソ
測測定る手段の原理的説明図、第２図は第１図の半導体
レーザの光出力と周波数との関係図、第６図はこの発明
に係る微小変位測定装置の一例Ｓを示す平！ｊ図、第４
図は第３図の装−における半導体レーザの光出力と周波
数との関係図である。 （１１） 、四・・・半導体レーザ、−・・・偏光分離
素子、（ロ）、Ｑカ・・・レンズ、−・・・出力検知手
段、Ｍ・・・被測定物。 なお、図中同一符号は同一もしくは相当部分を示す。 代理人葛野信−（外１名） 第１図 第２図 １１）ｄ４ｊソ
Claims (1)
- （１）２つの半導体レーザと、これら半導体レーザの主
面から出力された直線偏光の各レーザ光を合成して被測
定物に照射する偏光分離素子と、上記各半導体レーザと
上記偏光分離素子との間に介在されたレンズと一上記被
測定物からの反射光を受けた１起半導体レーザにおける
反対面からの光出力の変化もしくは該レーザの端子電圧
の変化を検出する出力検知手段とを具備した微小変位測
定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17165881A JPS5871401A (ja) | 1981-10-24 | 1981-10-24 | 微小変位測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17165881A JPS5871401A (ja) | 1981-10-24 | 1981-10-24 | 微小変位測定装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5871401A true JPS5871401A (ja) | 1983-04-28 |
Family
ID=15927292
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17165881A Pending JPS5871401A (ja) | 1981-10-24 | 1981-10-24 | 微小変位測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5871401A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1997040344A1 (en) * | 1996-04-23 | 1997-10-30 | R.D.P. Electronics Ltd. | Optical transducer, method and laser diode arrangement |
-
1981
- 1981-10-24 JP JP17165881A patent/JPS5871401A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1997040344A1 (en) * | 1996-04-23 | 1997-10-30 | R.D.P. Electronics Ltd. | Optical transducer, method and laser diode arrangement |
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