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DISTANCE-MEASURING EQUIPMENT AND DISTANCE-MEASURING TECHNIQUE commons foreign

Patent code P06P004160
File No. NU-0055
Posted date Jan 19, 2007
Application number P2005-177482
Publication number P2006-126168A
Patent number P4830096
Date of filing Jun 17, 2005
Date of publication of application May 18, 2006
Date of registration Sep 30, 2011
Priority data
  • P2004-286458 (Sep 30, 2004) JP
Inventor
  • (In Japanese)西澤 典彦
  • (In Japanese)後藤 俊夫
Applicant
  • (In Japanese)国立大学法人名古屋大学
Title DISTANCE-MEASURING EQUIPMENT AND DISTANCE-MEASURING TECHNIQUE commons foreign
Abstract PROBLEM TO BE SOLVED: To quickly measure the distance to an object, with high degree of accuracy.
SOLUTION: After the pulsed light from an ultrashort pulse fiber laser 22 has been branched into the reference light A and the signal light by optical branch equipment 24, the signal light is irradiated on an object 10 via a scanning miller device 28 to receive its reflected light or scattered light; while the reference light A is altered the optical path length via an optical path length adjusting section 30. Then, by detecting the degree of interference between the reference light A, the optical path length is altered and the scattered light B by a differential detector 40 as the interference signal and by calculating the distance from the scanning mirror device 28 to the object 10, based on the adjusted value from the optical path length adjusting section 30 corresponding to the optical path length, at which the interference signal is maximized; and the distance to the position where the pulsed light from the object 10 is irradiated can be measured.
Outline of related art and contending technology (In Japanese)


従来、この種の距離測定手法としては、画像処理を用いて対象物までの距離を測定するものが考えられている。この手法では、異なる2方向から撮影した対象物の画像を撮影方向を用いて画像処理することにより、基準位置から対象物の表面までの距離を演算している。



また、短い間隔のパルス光に関する技術としては、パルス光の強度に応じてパルス光の波長を変更するものが提案されている(例えば、特許文献1参照)。この技術は、偏波保持型の光ファイバが光の強度に応じて波長を変更する特性に基づく。
【特許文献1】
特許第3390755号公報

Field of industrial application (In Japanese)


本発明は、距離測定装置および距離測定方法に関し、詳しくは、対象物までの距離を測定する距離測定装置および距離測定方法に関する。

Scope of claims (In Japanese)
【請求項1】
 
対象物までの距離を測定する距離測定装置であって、
短い間隔でパルス光を発生する短パルス光源と、
前記短パルス光源からのパルス光の強度を調整する強度調整部と入力されたパルス光の強度に応じて波長を変更してパルス光を出力する波長変更部とを有する波長変更手段と、
前記波長変更手段により波長が変更されたパルス光を信号光と参照光とに分岐する光分岐手段と、
該光分岐手段により分岐された信号光を前記対象物に照射すると共に該対象物から該信号光の照射により反射される散乱光を受光する照射受光手段と、
前記光分岐手段により分岐された参照光を入力すると共に前記参照光の波長に応じて伝搬時間を調整して出力する伝搬時間調整手段と、
前記伝搬時間調整手段により伝搬時間が調整された参照光と前記照射受光手段により受光された散乱光との重ね合わせに基づいて干渉信号を生成する干渉信号生成手段と、
前記伝搬時間調整手段により調整された伝搬時間と前記干渉信号生成手段により生成された干渉信号とに基づいて前記信号光の照射地点から前記対象物までの距離を演算する距離演算手段と、
を備える距離測定装置。

【請求項2】
 
請求項1記載の距離測定装置であって、
前記強度調整部は、音響光学変調器であり、
前記波長変更部は、偏波保持型の光ファイバである
距離測定装置。

【請求項3】
 
前記波長変更手段は、前記短パルス光源のパルス間隔に比して長い周期をもって順次波長を変更する手段である請求項1または2記載の距離測定装置。

【請求項4】
 
前記伝搬時間調整手段は、偏波保持型の光ファイバを有する手段である請求項1ないし3いずれか記載の距離測定装置。

【請求項5】
 
前記伝搬時間調整手段は、前記光ファイバに入力される参照光の光路長または前記光ファイバから出力された参照光の光路長を調整する光路長調整手段を有する手段である請求項4記載の距離測定装置。

【請求項6】
 
前記干渉信号生成手段は、前記参照光と前記散乱光との和としての和光の電解振幅の2乗と前記参照光と前記散乱光との差としての差光の電解振幅の2乗との差を得る作動検出により干渉信号を生成する手段である請求項1ないし5いずれか記載の距離測定装置。

【請求項7】
 
前記短パルス光源は、出力パルスの中心波長が1560nm近傍でパルス幅がピコ秒ないしフェムト秒単位のパルス光を出力することを特徴とする請求項1ないし6いずれか記載の距離測定装置。

【請求項8】
 
前記照射受光手段は、前記信号光により所定範囲内が走査されるよう該信号光を照射する手段である請求項1ないし7いずれか記載の距離測定装置。

【請求項9】
 
請求項1ないし8いずれか記載の距離測定装置であって、
前記伝搬時間調整手段により伝搬時間が調整された参照光を所定の周波数帯の変調光に変調する変調手段を備え、
前記干渉信号生成手段は、前記変調された変調光を前記参照光として用いて干渉信号を生成する手段である
距離測定装置。

【請求項10】
 
前記変調手段は、音響光学変調器または電気光学変調器である請求項9記載の距離測定装置。

【請求項11】
 
前記距離演算手段は、前記生成された干渉信号のうち前記所定の周波数帯の信号を通過するバンドパスフィルタと、該バンドパスフィルタを通過した信号を2乗検波する2乗検波部とを有し、該2乗検波された信号に基づいて前記信号光の照射地点から前記対象物までの距離を演算する手段である請求項9または10記載の距離測定装置。

【請求項12】
 
対象物までの距離を測定する距離測定方法であって、
短い間隔のパルス光の強度を調整すると共にパルス光の強度に応じて波長を変更し、
該波長を変更したパルス光を信号光と参照光とに分岐し、
該分岐した信号光を前記対象物に照射すると共に該対象物から該信号光の照射により反射される散乱光を受光し、
前記分岐した参照光の波長に応じて伝搬時間を調整し、
該伝搬時間調整した参照光と前記受光した散乱光との重ね合わせに基づいて干渉信号を生成し、
前記調整した伝搬時間と前記生成した干渉信号とに基づいて前記信号光の照射地点から前記対象物までの距離を演算する
距離測定方法。
IPC(International Patent Classification)
F-term
Drawing

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JP2005177482thum.jpg
State of application right Registered
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