(57)【要約】      （修正有）【課題】光学式変位計に関し、特に、より測定可能範囲が広く、より広範囲で変位量を検出することができる光学式変位計を提供する。【解決手段】出力波長の異なる二つの光源（半導体レーザ）１０１ａ、１０１ｂを備え、射出された光を光ファイバ１０２ａ、１０２ｂでサーキュレータ１０３ａ、１０３ｂへとそれぞれ導入した後、光ファイバカプラ１０５で結合して、測定対象である検出体１０９へと照射する。光ファイバ末端の端面、検出体１０９の表面でそれぞれ反射した光を、検出器１０４ａ、１０４ｂでそれぞれ検出する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
各々、異なる波長の光を射出する複数の光源と、
光ファイバを含み、当該光ファイバ末端から、前記複数の光源の光を測定対象となる検出体に照射させる光伝達手段と、
前記複数の光源の波長に対応して、特定帯域の波長の光を入出力させる複数のサーキュレータ部品と、
前記サーキュレータ部品の各々の、測定対象となる検出体と逆側に出力された光から得られる干渉光の強度を検出する検出器とを備える
ことを特徴とする光学式変位計。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光学式変位計に関し、特に、より測定可能範囲が広く、利用し易い光学式変位計に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の光学式変位計、特に光ファイバを利用した光学式変位計の主要部分の模式図を図３に示す。同図に示されるように、従来の光学式変位計は、光源９０１、光ファイバ９０２、サーキュレータ９０３、検出器９０４を含んでいる。
【０００３】
光源９０１としては、例えば、波長１５５０ｎｍのレーザ光を射出する半導体レーザを用いることができる。サーキュレータ９０３は、光通信に用いられるもので、図３に示された一端から入射した光が、特定の波長の際に他端に出力する性質を有する部品である。
【０００４】
光源９０１から射出されたレーザ光（図中、点線矢印Ａで示される）は、サーキュレータ９０３を通過して、一部は測定対象である検出体９０９表面に到達する。また、一部は、光ファイバ９０２末端の端面９０２１で反射する。
【０００５】
光ファイバ９０２末端の端面９０２１で反射した光（図３中、点線矢印Ｂで示される）、及び検出体９０９表面で反射した光（図３中、点線矢印Ｃで示される）は、各々、再度光ファイバ９０２を通してサーキュレータ９０３を通過し、検出器９０４に至る。光Ｂの強度と光Ｃが検出器９０４上で干渉して得られる干渉光強度は、光ファイバ末端の端面９０２１と、検出体９０９との間の距離Δｘにより異なることから、検出器９０４の検出結果を参照することによって、検出体９０５表面の変位を測定することができる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記従来の光学式変位計では、原理的に、変位量が、測定のためのレーザ光の波長の１／４以上である場合には正確な変位量を測定することができないという問題点を有していた。正確に変位量を測るためには、最初から徐々に変化させて行く必要があり、最初から大きな値を設定して測定することはできないため、利便性に欠ける。本発明は係る問題点を解決するためになされたものであって、より測定可能範囲が広く、利用し易い光学式変位計を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記問題点を解決すべく本願発明に係る光学式変位計は、各々、異なる波長の光を射出する複数の光源と、光ファイバを含み、当該光ファイバ末端から、前記複数の光源の光を測定対象となる検出体に照射させる光伝達手段と、前記複数の光源の波長に対応して、特定帯域の波長の光を入出力させる複数のサーキュレータ部品と、前記サーキュレータ部品の各々の、測定対象となる検出体と逆側に出力された光から得られる干渉光の強度を検出する検出器とを備えることを特徴とする。
【０００８】
後に詳細に説明するように、この構成によると、二種の光の波長の最小公倍数に相当する変位量まで測定が可能であり、より広範囲で変位量を検出することができる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明に係る光学式変位計によれば、より測定可能範囲が広く、利用し易い光学式変位計を提供できるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の一実施の形態における、光学式変位計の構成の一例について説明するための模式図である。
【図２】（ａ）従来の光学式変位計における、検出器の検出結果の一例について説明するための図である。  （ｂ）本発明の実施の形態の光学式変位計における、検出器の検出結果の一例について説明するための図である。
【図３】従来の光学式変位計の構成の一例について説明するための模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
本実施の形態の光学式変位計は、光源１０１ａ、１０１ｂ、光ファイバ１０２ａ、１０２ｂ、サーキュレータ１０３ａ、１０３ｂ、検出器１０４ａ、１０４ｂ、及び光ファイバカプラ１０５を含んでいる。
【００１２】
光源１０１ａ、及び光源１０１ｂは、各々がレーザ光を射出するが、その波長が異なる複数の光源である。例えば、光源１０１ａとしては、波長１５５０ｎｍのレーザ光を射出する半導体レーザ、光源１０１ｂとして、波長１３１０ｎｍのレーザ光を射出する半導体レーザを用いることができるが、これらの波長に限定されることはない。
【００１３】
各々の光源１０１ａ、１０１ｂからのレーザ光は、それぞれ光ファイバ１０２ａ、１０２ｂを通過してサーキュレータ１０３ａ、１０３ｂに入力される。サーキュレータ１０３ａは、波長１５５０ｎｍ帯域の光を入出力させ、サーキュレータ１０３ｂは、波長１３１０ｎｍ帯域の光を入出力させる。
【００１４】
検出器１０４ａ、１０４ｂは、サーキュレータ１０３ａ、１０３ｂの各々から出力された光により得られる干渉光の強度を検出する。具体的には、例えばフォトダイオードを用いることができる。サーキュレータ１０３ａ、１０３ｂの他端は、光ファイバカプラ１０５に接続される。光ファイバカプラ１０５は、サーキュレータ１０３ａ、１０３ｂの出力を結合するとともに、検出対象である検出体１０９からの反射光の入力を受け、光ファイバ１０２ａ、１０２ｂへと分離する。
【００１５】
図２（ａ）は、図３に示した従来の光学式変位計における検出器９０４の検出結果、図２（ｂ）は、本実施の形態の光学式変位計における検出器１０４ａ、１０４ｂの検出結果の一例をそれぞれ示す。横軸は検出体９０９、１０９の変位量（ｎｍ）、縦軸は検出器９０４、１０４ａ、１０４ｂにて検出される干渉光の強度（ａ．ｕ．）である。
【００１６】
図１では、検出器１０４ａ、１０４ｂの強度から変位量Δｘを求める回路については詳細な図示を省略しているが、これは、いわゆる当業者であれば容易に構成し得るものである。本実施の形態のように、波長の異なる複数の光源を備えることにより、両波長の最小公倍数に相当する範囲まで、検出できる変位量の範囲は広がることになる。
【００１７】
なお、上記実施の形態では、所定帯域の光を入出力する手段としてサーキュレータ１０３ａ、１０３ｂを用いたが、これに限定される趣旨ではない。即ち、反射光が光路を逆にたどって光源に侵入することを防ぐとともに、特定の波長帯域の反射光だけを検出器１０４ａ、１０４ｂに到達させるものであれば良い。
【００１８】
また、上記実施の形態では、光の伝達に光ファイバ１０２ａ、１０２ｂを用いたが、これも、これに限定される趣旨ではない。もっとも光伝達手段として光ファイバを用いること、光源として半導体レーザを用いることは、ノイズの影響を軽減する効果があることを、本願発明者らは確認している。これは、半導体レーザのコヒーレンス長が短いことなどに起因すると考えられる。
【産業上の利用可能性】
【００１９】
本発明は、例えば、光学式変位計に適用することができる。
【符号の説明】
【００２０】
１０１ａ、１０１ｂ              光源
１０２ａ、１０２ｂ              光ファイバ
１０３ａ、１０３ｂ              サーキュレータ
１０４ａ、１０４ｂ              検出器
１０５                          光ファイバカプラ
１０９                          検出体
【図１】
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【図２】
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【図３】
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