【課題】
従来のレーザーを用いた距離測定方法は、出射したレーザー光が被測定物で反射して戻って来る迄の時間を計って測距するものである。そのため測距精度はレーザー光の波長には遠く及ばない。また、レーザー光の特徴である可干渉性を利用した測定方法では、距離の変化量は波長程度の誤差で測定できるが、距離は分らない。
【解決手段】
本発明はレーザーの特徴である可干渉性を利用し、測距精度を波長程度、あるいは位相を考慮する事により波長以下にまで高めるものであり、その方法は発振波長の異なる２つ以上のレーザー光を用い、それぞれを参照光と測定光に分け、参照光と測距物から反射して来た測定光を干渉させ、参照光或いは測定光の伝播距離を変化させる事により光路差を変えていくとそれぞれのレーザー光はそれぞれの周期で干渉による明暗をつくるので重ね合わせた明暗の間隔を測ることによって測距物までの距離を知るものである。 （もっと読む）

【課題】物体の変位や速度を高い分解能で計測し、計測に要する時間を短縮する。
【解決手段】物理量センサは、物体１０にレーザ光を放射する半導体レーザ１と、発振波長が増加する第１の発振期間と発振波長が減少する第２の発振期間のうち少なくとも一方が繰り返し存在するように半導体レーザ１を動作させるレーザドライバ４と、半導体レーザ１から放射されたレーザ光と物体１０からの戻り光との自己結合効果によって生じる干渉波形を含む電気信号を検出するフォトダイオード２および電流−電圧変換増幅部５と、電流−電圧変換増幅部５の出力信号に含まれる干渉波形の周期を計測する信号抽出部７と、信号抽出部７の計測結果を基準周期と比較することにより補正し、補正した個々の周期に基づいて物体１０の変位と速度のうち少なくとも一方を算出する演算部８とを備える。 （もっと読む）

【課題】物理量の誤算出の可能性を低減する。
【解決手段】物理量センサは、物体１０にレーザ光を放射する半導体レーザ１と、発振波長が増加する第１の発振期間と発振波長が減少する第２の発振期間とが交互に存在するように半導体レーザ１を動作させるレーザドライバ４と、半導体レーザ１から放射されたレーザ光と物体１０からの戻り光との自己結合効果によって生じる干渉波形を含む電気信号を検出するフォトダイオード２および電流−電圧変換増幅部５と、電流−電圧変換増幅部５の出力信号に含まれる干渉波形の数を数える信号抽出部７と、干渉波形の数から物体１０との距離及び物体１０の速度を算出する演算部８と、半導体レーザ１の発振波長変調の搬送波の振幅または周波数を調整することが可能な調整部１１とを備える。 （もっと読む）

【課題】環境温度が変化した場合でも、物体の遠近を精度良く判定する。
【解決手段】反射型光電スイッチは、半導体レーザ１と、レーザ１から放射されたレーザ光と戻り光との自己結合効果によって生じる干渉波形を含む電気信号を検出するフォトダイオード２および電流−電圧変換増幅部５と、干渉波形から物体１２までの距離が距離しきい値より遠いか近いかを判定する周期分別部７および判定部８と、干渉波形の周期の度数分布を作成し、反射壁面１１との距離に対応する干渉波形の周期の規定値をＴｂとしたとき、度数分布から規定値Ｔｂ以下の所定の範囲にある周期の度数の総和Ｎａと規定値Ｔｂ以上の所定の範囲にある周期の度数の総和Ｎｂを求め、ＮａとＮｂが等しくなるようにレーザ１の発振波長変調の搬送波の振幅または周波数を調整する調整部１０とを備える。 （もっと読む）

【課題】 長い距離を高い精度でしかも短時間に測定することが可能な距離計および距離測定方法を提供する。
【解決手段】
第１の光源１から出射されて基準面４に照射される基準光Ｓ_１と第２の光源２から出射されて測定面６に照射される測定光Ｓ_２と干渉光Ｓ_３を基準光検出器３により検出して得られる干渉信号と、上記基準面４により反射された基準光Ｓ_１’と上記測定面５により反射された測定光Ｓ_２’との干渉光Ｓ_４を測定光検出器６により検出して得られる干渉信号を信号処理部７に供給して、上記信号処理部７により、上記干渉光Ｓ_３を検出した干渉信号と上記干渉光Ｓ_４を検出した干渉信号の時間差から、光速と測定波長における屈折率から上記基準面までの距離と上記測定面までの距離の差を求める。 （もっと読む）

レーザ空洞を持つレーザと、入射レーザ光の向きを該レーザ空洞に戻るように変える、レーザビームの光路に沿って配置された面を有する、レーザ自己混合測定装置が提供される。該面は、レーザ光を部分ビームへと回折させる周期構造を有する。
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【課題】測定範囲の長距離化、高分解能、測定精度の安定化、および信号抽出の容易さを実現する。
【解決手段】物理量センサは、ダイアフラム制御信号に応じた共振器長の調節により発振波長の制御が可能な波長可変機構を備え、物体１１にレーザ光を放射する波長可変半導体レーザ１と、半導体レーザ１の光出力を電気信号に変換するフォトダイオード２と、半導体レーザ１に駆動電流を供給するレーザドライバ４と、フォトダイオード２の出力電流を電圧に変換して増幅する電流−電圧変換増幅器５と、フィルタ回路６の出力電圧に含まれる干渉波形の数を数える計数部７と、干渉波形の数から物体１１との距離および物体１１の速度を算出する演算部８と、半導体レーザ１の発振波長を変調するダイアフラムドライバ１０とを有する。 （もっと読む）

【課題】追尾式レーザ干渉計の追尾速度を高速化する。
【解決手段】固定配設された回転中心の回りを回動するように配置されたキャリッジ２２上に設けられたレーザ干渉計２４からレトロリフレクタ１０に向けてレーザビームを照射し、戻り方向に反射されたレーザビームの干渉を利用してレトロリフレクタの変位を検出すると共に、レーザビームの光軸の位置の変化として検出される追尾偏差を用いてトラッキングを行なうようにキャリッジの回動を制御する追尾式レーザ干渉計において、キャリッジの相対角変位Θ_ａに変換係数Ｋ_ｍのノミナル値Ｋ_ｍｎを乗じた信号と追尾偏差ΔＬ_ｆを加算してレトロリフレクタの変位の推定値Ｌ_ｃ^*を算出する手段と、レトロリフレクタの変位の推定値Ｌ_ｃ^*に０＜Ｋ＜１なる補償ゲインＫ_ｆを乗じ、更にこれを微分してキャリッジの目標速度の補償信号Ｖ_ｆを生成する手段と、追尾偏差ΔＬ_ｆに追尾制御系のゲインＫ_ｐを乗じた信号に補償信号Ｖ_ｆを加算してキャリッジの目標速度Ｖ_ａｒを生成する手段とを持つサーボ機構を備える。 （もっと読む）

自己混合干渉で動作するレーザセンサ１０を収容したセンサモジュール１５を有する安全システムが記載されている。上記レーザセンサ１０は、人間の身体等の物体の速度及びオプションとして該レーザセンサ１０と該物体との間の距離に関する測定データを発生する。該レーザセンサ１０により収集され、且つ、エアバッグコンピュータ等の制御回路３０に供給される上記測定データに依存して、該エアバッグコンピュータは、エアバッグ３５等の安全手段を駆動して人体の負傷を防止する。更に、このような安全システムを駆動する方法も記載されている。
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【課題】自己結合型のレーザ計測器を利用して、簡単かつ安価な構成で精度の良い反射型光電スイッチを実現する。
【解決手段】反射型光電スイッチは、半導体レーザ１と、半導体レーザ１から放射されたレーザ光と物体１０からの戻り光との自己結合効果によって生じる干渉波形を含む電気信号を検出する検出手段（フォトダイオード２、電流−電圧変換増幅部５）と、物体１０が基準距離の位置にあるときの干渉波形の周期を基準周期としたときに、干渉波形の周期の度数を基準周期に基づく値で分別する周期分別部７と、周期分別部７の測定結果から物体１０が基準距離よりも近距離にあるか遠距離にあるかを判定する判定部８とを有する。 （もっと読む）

【課題】簡単な構成で、基準球支持部に対する各種配線、光ファイバ等の接触による張力や摩擦力による影響を無くして、高精度な測定を可能とする。
【解決手段】測定の基準を成す基準球１０と、該基準球を支持する基準球支持部１２と、前記基準球の周囲を２軸回転運動する、第一軸回転機構２１及び第二軸回転機構２２でなる回転機構部２０と、該回転機構部に搭載されたレーザ干渉測長機３０を有し、ターゲットとなる再帰的反射体（４０）からの戻り光の情報に基づきターゲットを追尾して、基準球の中心座標を基準とし、回転機構部に載ったレーザ干渉測長機からの出射光と戻り光の光軸が平行となる再帰的反射体との距離を測定する追尾式レーザ干渉計において、装置の基部（１４）に設置される第一軸回転機構２１の内周部を中空とし、該中空に、前記基準球支持部１２との隙間を介して筒状カバー６０を設け、その外部に第二軸回転機構２２への配線を通過させる。 （もっと読む）

【課題】光軸のずれを検出するセンサが小型で、その検出範囲が狭い場合でも、測定中に正確な絶対距離を推定可能とする。
【解決手段】レーザ干渉計１０１と、該レーザ干渉計の光軸のずれを検出する光軸ずれ量検出センサ１０２と、前記レーザ干渉計を任意の方向に向ける２軸回転機構１０４と、該２軸回転機構の回転角を検出する角度センサ１０５と、入射光と平行な方向に反射光を反射する再帰反射体１０７と、前記光軸ずれ量検出センサと角度センサの信号を元に再帰反射体を追尾するように２軸回転機構を駆動するコントローラ１０８とを有する追尾式レーザ干渉計において、前記再帰反射体の停止を検出し、該停止検出時に、前記光軸ずれ量検出センサで求めた移動中の光軸のずれ量の総和と、前記角度センサで求めた移動中の回転角を元に距離を計算する。 （もっと読む）

【課題】距離の測定にかかる時間を短縮すること。
【解決手段】本発明の距離測定装置は、光源１０と、スプリッタ１１と、観測面１６と、参照光群生成手段１７とを有している。光源１０から放射された光は、スプリッタ１１によって測定光と、第１参照光とに分割される。第１参照光は、光路長が互いに異なる複数の第２参照光に分割され、各第２参照光は、観測面１６のそれぞれ異なる位置に到達する。したがって、観測面１６上の位置と第２参照光の光路長が対応付けられる。また、測定光は、測定物１３によって反射されたのち、観測面１６に到達する。観測面１６における干渉縞は、測定光の光路長と第２参照光の光路長が等しい場合に生じ、観測面１６における干渉縞の位置は、第２参照光の光路長に対応しているので、干渉縞の位置から瞬時に測定物１３までの距離を測定することができる。 （もっと読む）

【課題】自己結合型のレーザ計測器を利用して、簡単かつ安価な構成で精度の良い反射型光電スイッチを実現する。
【解決手段】反射型光電スイッチは、半導体レーザ１と、半導体レーザ１から放射されたレーザ光と物体１０からの戻り光との自己結合効果によって生じる干渉波形を含む電気信号を検出する検出手段（フォトダイオード２、電流−電圧変換増幅部５）と、干渉波形の情報から、物体１０までの距離が基準距離より遠いか近いかを判定する距離判定処理手段（フィルタ部６、計数部７、判定部８）とを備える。 （もっと読む）

【課題】距離測定装置を小型化すること。
【解決手段】距離測定装置は、測定光と参照光を生成する光源１０およびスプリッタ１１と、参照光の光路長を制御する光路長制御手段１２と、検知器１３と、コントローラ１４と、で構成されている。光路長制御手段１２は、強誘電体を材料とし、空孔１２４が一定の間隔で周期的に形成されたフォトニック結晶１２１と、フォトニック結晶１２１の両面に設けられた金属薄膜電極１２２、１２３とで構成されている。金属薄膜電極１２２、１２３を介してフォトニック結晶１２１に電圧を印加することで、フォトニック結晶１２１のフォトニックバンド構造を変化させることができる。したがって、フォトニック結晶１２１に参照光を入射させれば、印加する電圧値に応じて参照光の光路長を制御することができる。 （もっと読む）

【課題】光周波数発生器を用いた絶対距離測定方法及びシステム。
【解決手段】（ａ）光周波数発生器１００を用いて、安定化した異なる複数の波長λ_ｉを生成するステップと、（ｂ）周波数走査干渉計２００を用いて、測定する距離の初期推定値を取得するステップと、（ｃ）取得した初期推定値の不確度の範囲を分析するステップと、（ｄ）多波長干渉計によって各波長λ_ｉに対する干渉信号を解析して、各波長λ_ｉに対する小数部ε_ｉを測定するステップと、（ｅ）初期推定値の不確度の範囲内で、各波長λ_ｉに対する整数部ｍ_ｉを決定するステップと、（ｆ）上記異なる複数の波長λ_ｉに対するそれぞれの小数部ε_ｉ及び整数部ｍ_ｉを用いて、測定する距離の絶対距離Ｌを測定するステップとを含む。 （もっと読む）

自己混合干渉を用いて光センサ（６００）に対する対象の動きを検出する光センサ（６００）を有するスイッチについて記載する。光センサ（６００）はレーザ（１００）、検出器（２００）及びフィルタ装置（５００）を有する。フィルタ装置（５００）は、検出器（２００）によって生成される測定信号を、その測定信号が所定閾値を下回る速度での対象の動きによって生じる場合に、抑制する。光センサ（６００）は、対象の動きの速度に依存した選択的なスイッチングを可能にすることができる。
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【課題】三角波頂点の過渡応答の影響を軽減する。
【解決手段】物理量センサは、半導体レーザ１と、三角波の極大部と極小部とを丸めた波形の駆動電流を半導体レーザ１に供給するレーザドライバ４と、半導体レーザ１から放射されたレーザ光と測定対象１０からの戻り光との自己結合効果によって生じる干渉波形を含む電気信号を検出する検出手段（フォトダイオード２、電流−電圧変換増幅器５）と、干渉波形の情報から、測定対象の物理量を計測する計測手段（フィルタ回路６、計数装置７、演算装置８）とを有する。 （もっと読む）

【課題】物体の高速検知と物理量の高分解能計測とを両立させる。
【解決手段】物理量センサは、半導体レーザ１と、半導体レーザ１から放射されたレーザ光とその戻り光とを受光するフォトダイオード２と、フォトダイオード２の出力信号に含まれる、半導体レーザから放射されたレーザ光とその戻り光との自己結合効果によって生じる干渉波形の周期を検出し、反射壁面１０による干渉波形の周期と異なる周期の干渉波形が所定の条件を満たすときに、レーザ光の放射方向に物体１２が存在すると判定する物体検知装置１１と、フォトダイオード２の出力信号に含まれる干渉の情報から物体１２の物理量を計測する計測手段（電流−電圧変換増幅器５、フィルタ回路６、計数装置７、演算装置８）とを有する。 （もっと読む）

【課題】距離の測定精度を向上させる。
【解決手段】距離計は、半導体レーザ１に発振波長が増加する第１の発振期間と発振波長が減少する第２の発振期間とを交互に繰り返させるレーザドライバ４と、半導体レーザ１の出力を電気信号に変換するフォトダイオード２の出力に含まれる干渉波形を数える計数装置７とを有する。計数装置７は、計数期間中の干渉波形の周期を測定し、測定結果から計数期間中の干渉波形の周期の度数分布を作成し、度数分布の周波数成分を解析し、周波数解析結果から干渉波形の周期の分布の代表値を求め、度数分布から、代表値の０．５倍以下である階級の度数の総和Ｎｓと、代表値の１．５倍以上である階級の度数の総和Ｎｗとを求め、これらの度数ＮｓとＮｗに基づいて計数結果を補正する。 （もっと読む）