JPH0763506A - Gauge interferometer - Google Patents
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- JPH0763506A JPH0763506A JP21192493A JP21192493A JPH0763506A JP H0763506 A JPH0763506 A JP H0763506A JP 21192493 A JP21192493 A JP 21192493A JP 21192493 A JP21192493 A JP 21192493A JP H0763506 A JPH0763506 A JP H0763506A
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Abstract
Description
【０００１】[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。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an interferometer for measuring a distance to a target object by utilizing light interference.
【０００２】[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。2. Description of the Related Art Heretofore, in order to accurately measure the distance to a target object in a factory line or the like, an interference length measuring device has been used which obtains the distance by utilizing light interference. For example, in the interferometer as shown in FIG. 7, a light beam emitted from a laser light source 1 made of a semiconductor laser is made incident on a beam splitter 2 made of a semi-transparent mirror through a collimator lens 6 and an isolator 7 for preventing return light, and is orthogonal to each other. The reference light and the object light in the direction to be radiated are radiated, and the reference light is radiated to the reference mirror 3 which is the reference object, and the object light is radiated to the target object 4 whose distance is to be measured through the lens 8. ing. The reflected lights of the lights respectively radiated on the reference mirror 3 and the target object 4 return to the beam splitter 2 and interfere with each other to form an interference pattern on the beam splitter 2. The intensity of the interference pattern formed in this way is detected by a light receiving element 5 such as a photodiode which is a light receiving means, and an electric signal corresponding to the intensity of the interference pattern output from the light receiving element 5 is applied to reach the target object 4. It is configured to determine the distance.
【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。By the way, there is a method called heterodyne interferometry in order to accurately and easily calculate the distance to the target object 4 based on the interference pattern. Here, it is known that the laser light source 1 changes the oscillation wavelength when the injection current is changed. That is, when the speed of light is c, the frequency is ν, the wavelength is λ, and the minute changes in frequency and wavelength when the injection current is minutely changed by Δi are Δν and Δλ, (ν + Δν) −ν = {c / (Λ + Δλ) −c / λ}, and Δν≈−cΔλ / λ 2 = κΔi is obtained. However, κ is a frequency modulation coefficient.
【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。Therefore, in the configuration shown in FIG. 7, when the injection current to the laser light source 1 is periodically changed in a sawtooth waveform, the wavelength of the output light beam from the laser light source 1 is also changed, and The output wavelength will be swept periodically. The oscillation wavelength of the laser light source 1 is λ 0 , the minute time Δt
Let Δλ be the amount of change in the wavelength at L and L be the optical path difference between the reference light and the object light, and the intensity I of the light received by the light receiving element 5 with respect to the optical beat generated by the interference between the reference light and the object light.
Can be expressed as in equation (1). I = A · cos 2π (LΔλ / λ 0 2 + L / λ 0 ) (1) Here, the emission intensity of the laser light source 1 changes with the oscillation wavelength, but the change component A of the emission intensity from the output of the light receiving element 5
Is removed by filtering, a beat signal as shown in FIG. 8 is obtained.
【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。On the other hand, if the minute change amount of the wavelength of the laser light source 1 is Δλ and the modulation frequency of the laser light source 1 is fm, the frequency f of the beat signal is expressed by equation (2). f = fm · LΔλ / λ 0 2 (2) Therefore, the optical path difference L can be obtained by measuring the frequency f of the beat signal. If the optical path difference L is obtained, the distance to the target object 4 can be known based on the known distance to the reference mirror 3.
【０００６】[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。In the above configuration, if the optical path difference L does not change, the beat signal is ideally continuous and the frequency is constant, but the beat signal becomes discontinuous in the following cases. Or the frequency will change, and a large error will occur in the measured value. That is, when the beat signal has a portion with a low amplitude level as shown in FIG. 9A due to a rough surface of the target object 4,
When the beat signal has a phase jump due to the mode hopping of the laser light source 1 as shown in FIG. 9B, the beat signal has a frequency greatly different from other portions due to the influence of vibration as shown in FIG. 9C. Case, or Figure 9
In the case where the above-mentioned cases are combined as in (d), a large error occurs in the measured value.
【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。An object of the present invention is to solve the above-mentioned problems, and it is possible to accurately measure a distance to a target object even if a beat signal has a discontinuity or a large change in frequency. It is intended to provide a length measuring device.
【０００８】[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。The invention according to each of the claims is directed to a laser light source whose output frequency is swept periodically, and an object light for dividing a light beam emitted from the laser light source into two directions and irradiating the object with the light. Based on a beam splitter that splits the reference light to illuminate the reference object, a light receiving unit that detects the intensity of an optical beat generated by the interference of reflected light from the target object and the reference object, and a beat signal output from the light receiving unit The common configuration is to include an arithmetic unit that measures the distance to the target object.
【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。In order to achieve the above object, the invention of claim 1 includes a correcting means for excluding a portion whose amplitude is equal to or lower than a specified level from the beat signal and inputting it to the arithmetic means. Claim 2
The invention of (1) is provided with a correction means for excluding a portion in which components other than the desired frequency are equal to or higher than a specified level from the beat signal and input to the calculation means. The invention of claim 3 includes a correcting means for excluding a portion having a frequency different from a desired frequency by a predetermined value or more from the beat signal and inputting the portion to the calculating means.
【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。According to a fourth aspect of the present invention, a portion where the amplitude is below a specified level, a portion where components other than the desired frequency are above the specified level, and a portion where the frequency differs from the desired frequency by a predetermined value or more are determined from the beat signal. A correction means for excluding and inputting to the calculation means is provided.
【００１１】[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。According to the structure of the first aspect, since the distance calculation is performed by the calculation means by excluding the portion of the beat signal whose amplitude is equal to or less than the specified level, the surface of the target object has a rough surface or the like, and the portion is not included. Even if a sufficient level of reflected light cannot be obtained, the distance to the target object can be accurately obtained from the reflected light of other parts.
【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。According to the second aspect of the present invention, the portion of the beat signal in which the component other than the desired frequency is higher than the specified level is removed from the beat signal. Therefore, the light receiving means is affected by the mode hop of the laser light source and the external noise. Even if a noise component is included in the output of, the distance can be calculated by removing these noise components, and the distance can be accurately obtained.
【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。According to the structure of claim 3, by removing from the beat signal a portion of the beat signal having a frequency different from the desired frequency by a predetermined value or more, there is a component different from the beat signal due to the influence of vibration or the like. The distance can be accurately obtained as a result without calculating the distance during the period. The configuration of claim 4 is a combination of the configurations of claims 1 to 3, and since all the assumed noise components are removed to obtain the distance, the distance measurement accuracy is high. is there.
【００１４】[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。(Embodiment 1) As shown in FIG. 1, a high frequency signal of a frequency ν 0 output from an oscillation circuit 16 is input to a laser light source 1 formed of a semiconductor laser through a driver circuit 17. The high frequency signal is amplitude-modulated by the sawtooth wave, and the current injected into the laser light source 1 changes in a sawtooth shape in accordance with the modulation signal. Therefore, the laser light source 1 oscillates in a single mode of frequency ν 0 and wavelength λ 0 , and the output wavelength changes so as to correspond to the modulation signal.
【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。A light beam output from the laser light source 1 enters a beam splitter 2 consisting of a half mirror through a collimator lens 6 for obtaining a bundle of parallel light rays and an isolator 7 for preventing return light, and passes through the beam splitter 2 and a lens 8 It is separated into the object light that illuminates the target object 4 through the reference light and the reference light that is reflected in the direction orthogonal to the object light and illuminates the reference mirror 3. The reflected light from the reference mirror 3 and the target object 4 returns to the beam splitter 2 and interferes with each other.
An interference pattern is formed on the beam splitter 2. This interference pattern is observed by the light receiving element 5 through the light receiving lens 9. Here, the laser light source 1 is kept at a constant temperature by the Peltier device 21 and the temperature control circuit 22, so that the center frequency during oscillation is kept stable.
【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。The output of the light receiving element 5, after being amplified by the amplifier circuit 11, is input to a frequency counter 12 for obtaining the frequency of the beat signal and a comparator 13 for comparing the output level of the amplifier circuit 11 with a reference level. Further, the output of the frequency counter 12 is adapted to be output to the outside through the correction circuit 14, and the correction circuit 14 responds to the output state of the comparator 13 according to the output state of the comparator 13.
It is determined whether or not the output value of is sent to the outside. That is, as shown in FIG. 2, the comparator 13 prevents the output value of the frequency counter 12 from being output to the outside during the period T 1 in which the amplitude level of the output of the amplifier circuit 11 is equal to or lower than the reference levels A and A '. The correction circuit 14 is controlled. In this way, when a beat signal having a sufficient amplitude level cannot be obtained due to the presence of a rough surface on a part of the target object 4,
The measured value of the frequency counter 12 during this period T 1 is invalidated, and only the beat signal having a sufficient amplitude level is used for calculating the distance. With this configuration, it is possible to reduce the error in the calculation result of the distance. Although a calculation means for calculating the distance is provided on the subsequent stage of the correction circuit 14 here, it is omitted in the figure.
【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。(Embodiment 2) In this embodiment, as shown in FIG. 3, a notch filter 15 is used in place of the comparator 13 of the construction of the first embodiment. The notch filter 15 has a frequency of the beat signal as a center frequency, and a beat signal having a frequency substantially matching the center frequency of the notch filter 15 hardly passes through the notch filter 15. Therefore, the component passing through the notch filter 15 is a noise component, and as shown in FIG.
The beat signal including the noise component is notched by the notch filter 15.
After passing through, only the noise component is extracted as shown in FIG. Therefore, the correction circuit 14 compares the noise component passing through the notch filter 15 with a predetermined threshold value B, and invalidates the output value of the frequency counter 12 for the period T 2 in which the noise component is equal to or greater than the threshold value B.
【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。By adopting the above configuration, when the beat signal becomes discontinuous due to the influence of mode hop of the laser light source 1 or external noise, the discontinuous portion can be removed and the distance can be measured. Therefore, the distance can be obtained accurately. Since other configurations are the same as those in the first embodiment, the description thereof will be omitted. (Third Embodiment) In this embodiment, as shown in FIG. 5, the comparator 13 is omitted from the configuration of the first embodiment, and in the correction circuit 14, the frequency of the beat signal is shown in FIG.
During a period T 3 during which the output value of the frequency counter 12 changes significantly as shown in FIG. 9A and changes by a predetermined value or more with respect to other parts of the beat signal, the output value of the frequency counter 12 during the period T 3 is invalidated. Then, the distance is calculated. According to this configuration, it is possible to measure the distance by removing the noise component generated by the external vibration or the like. Other configurations are similar to those of the first embodiment.
【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。The above-mentioned respective embodiments can be used in combination, and the existence of the periods T 1 to T 3 is sequentially determined, and the frequency counter 1 in these periods T 1 to T 3 is determined.
If the output value of 2 is invalidated and the distance is calculated, the distance to the target object 4 can be accurately calculated by removing the discontinuous portion and the frequency fluctuation portion of the beat signal.
【００２０】[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。According to the first aspect of the present invention, since the distance calculation is performed by the calculating means by excluding the portion of the beat signal whose amplitude is equal to or less than the specified level, the surface of the target object has a rough surface and the like. Therefore, even if the reflected light of a sufficient level cannot be obtained, there is an advantage that the distance to the target object can be accurately obtained by the reflected light of other parts.
【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。According to the second aspect of the present invention, since the part of the beat signal in which the component other than the desired frequency is higher than the specified level is removed from the beat signal, the output of the light receiving means is affected by the mode hop of the laser light source and the external noise. Even if the noise component is included in the distance, these noise components can be removed to calculate the distance, and the distance can be accurately obtained.
【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。According to the third aspect of the present invention, a portion of the beat signal having a frequency different from the desired frequency by a predetermined value or more is removed from the beat signal. Therefore, in a period in which a component different from the beat signal exists due to the influence of vibration or the like. Has an effect that the distance can be accurately obtained as a result without calculating the distance. The configuration according to claim 4 is a combination of the configurations according to claims 1 to 3, and since all the assumed noise components are removed to obtain the distance, the distance measurement accuracy is high. effective.
【図１】実施例１を示す概略構成図である。FIG. 1 is a schematic configuration diagram illustrating a first embodiment.
【図２】実施例１の動作説明図である。FIG. 2 is an operation explanatory diagram of the first embodiment.
【図３】実施例２を示す概略構成図である。FIG. 3 is a schematic configuration diagram showing a second embodiment.
【図４】実施例２の動作説明図である。FIG. 4 is an operation explanatory diagram of the second embodiment.
【図５】実施例３を示す概略構成図である。FIG. 5 is a schematic configuration diagram showing a third embodiment.
【図６】実施例３の動作説明図である。FIG. 6 is an operation explanatory diagram of the third embodiment.
【図７】従来例を示す概略構成図である。FIG. 7 is a schematic configuration diagram showing a conventional example.
【図８】従来例におけるビート信号を示す説明図であ
る。FIG. 8 is an explanatory diagram showing a beat signal in a conventional example.
【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。FIG. 9 is a diagram showing a beat signal including various abnormalities in a conventional example.
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 1 Laser Light Source 2 Beam Splitter 3 Reference Mirror 4 Target Object 5 Light-Receiving Element 12 Frequency Counter 13 Comparator 14 Correction Circuit 15 Notch Filter
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Front page continuation (72) Inventor Nobuyuki Ibara 1048, Kadoma, Kadoma-shi, Osaka Matsushita Electric Works Co., Ltd.
Claims (4)
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。1. A laser light source whose output frequency is swept periodically, and a light beam emitted from the laser light source is divided into two directions, that is, object light for irradiating a target object and reference light for irradiating a reference object. A beam splitter, a light receiving unit that detects the intensity of an optical beat generated by interference of reflected light from a target object and a reference object, and a computing unit that measures a distance to the target object based on a beat signal output from the light receiving unit. An interferometric length measuring instrument comprising: a compensating means for excluding a portion whose amplitude is equal to or lower than a prescribed level from a beat signal and inputting it to a computing means.
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。2. A laser light source whose output frequency is swept periodically, and a light beam emitted from the laser light source is divided into two directions, that is, object light for irradiating a target object and reference light for irradiating a reference object. A beam splitter, a light receiving unit that detects the intensity of an optical beat generated by interference of reflected light from a target object and a reference object, and a computing unit that measures a distance to the target object based on a beat signal output from the light receiving unit. An interference length measuring instrument comprising: an interferometric length measuring device, which is provided with a correcting means for excluding a portion where components other than a desired frequency are equal to or higher than a prescribed level from the beat signal and inputting the same to the calculating means.
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。3. A laser light source whose output frequency is swept periodically, and a light beam emitted from the laser light source is divided into two directions, that is, object light for irradiating a target object and reference light for irradiating a reference object. A beam splitter, a light receiving unit that detects the intensity of an optical beat generated by interference of reflected light from a target object and a reference object, and a computing unit that measures a distance to the target object based on a beat signal output from the light receiving unit. An interference length measuring instrument comprising: an interferometric length measuring device comprising: a correction means for excluding a portion having a frequency different from a desired frequency by a predetermined value or more from a beat signal and inputting it to a calculation means.
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。4. A laser light source whose output frequency is periodically swept, and a light beam emitted from the laser light source is divided into two directions, that is, object light for irradiating a target object and reference light for irradiating a reference object. A beam splitter, a light receiving unit that detects the intensity of an optical beat generated by interference of reflected light from a target object and a reference object, and a computing unit that measures a distance to the target object based on a beat signal output from the light receiving unit. In the interferometer, the part where the amplitude is below the specified level, the part where the components other than the desired frequency are above the specified level, and the part where the frequency differs from the desired frequency by the specified value or more are excluded from the beat signal. An interferometer, which is provided with a correction means for inputting to the calculation means.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21192493A JPH0763506A (en) | 1993-08-26 | 1993-08-26 | Gauge interferometer |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21192493A JPH0763506A (en) | 1993-08-26 | 1993-08-26 | Gauge interferometer |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0763506A true JPH0763506A (en) | 1995-03-10 |
Family
ID=16613930
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21192493A Withdrawn JPH0763506A (en) | 1993-08-26 | 1993-08-26 | Gauge interferometer |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0763506A (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH112509A (en) * | 1997-06-10 | 1999-01-06 | Denso Corp | Semiconductor thickness measuring device and method |
| WO2008084929A1 (en) * | 2007-01-08 | 2008-07-17 | Tae Geun Kim | Optical imaging system based on coherence frequency domain reflectometry |
| KR100896970B1 (en) * | 2008-10-01 | 2009-05-14 | 김태근 | Optical imaging system based on coherence frequency domain reflectometry |
-
1993
- 1993-08-26 JP JP21192493A patent/JPH0763506A/en not_active Withdrawn
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH112509A (en) * | 1997-06-10 | 1999-01-06 | Denso Corp | Semiconductor thickness measuring device and method |
| WO2008084929A1 (en) * | 2007-01-08 | 2008-07-17 | Tae Geun Kim | Optical imaging system based on coherence frequency domain reflectometry |
| KR100871097B1 (en) * | 2007-01-08 | 2008-11-28 | 김태근 | Optical imaging system based on coherence frequency domain reflectometry |
| US8174704B2 (en) | 2007-01-08 | 2012-05-08 | Tae Geun Kim | Optical imaging system based on coherence frequency domain reflectometry |
| KR100896970B1 (en) * | 2008-10-01 | 2009-05-14 | 김태근 | Optical imaging system based on coherence frequency domain reflectometry |
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