光干涉测距传感器制造技术

本发明专利技术提供的光干涉测距传感器，通过由受光部以适当的信号强度接收来自各干涉仪的返回光，从而能够高精度地进行测距。光干涉测距传感器(100)具备：光源(110)，在改变波长的同时投射光；多个干涉仪(130a～130c)，生成基于测定光和参考光的干涉光；多级的光耦合器(120a～120c)；受光部(140a～140c)，接收各干涉光并转换为电信号；以及处理部(150)，根据通过受光部转换的电信号算出到测量对象物为止的距离，向多级的光耦合器(120a～120c)供给的光按照朝向分别对应的干涉仪的第一分支比和朝向该光耦合器的后级的第二分支比分支，这些分支比至少根据该光耦合器的第一分支比及该光耦合器的后级的光耦合器的第一分支比与第二分支比之积进行设定。二分支比之积进行设定。二分支比之积进行设定。

【技术实现步骤摘要】
光干涉测距传感器


[0001]本专利技术涉及光干涉测距传感器。

技术介绍

[0002]近年来，非接触地测量到测量对象物为止的距离的光测距传感器不断普及。例如，作为光测距传感器，已知有如下光干涉测距传感器：根据从波长扫描光源投射的光，生成基于参考光和测定光的干涉光，并根据该干涉光测量到测量对象物为止的距离。
[0003]特别是，从测量精度的提高等观点出发，已知有具备多个生成干涉光的干涉仪的多级式的光干涉测距传感器。例如，专利文献1中公开了一种光干涉断层摄影机，具备光束控制器、将来自光束控制器的多个光束分支为物体光和参考光的分支单元、向测定对象物照射多个物体光束的照射单元、以及使从测定对象物散射的物体光与参考光干涉并向受光器引导的干涉单元。
[0004]另外，非专利文献1中公开了不使用循环器等高成本的部件而使光分支的光干涉测距传感器。即，非专利文献1中公开了具备波长扫描光源、多个光耦合器、与各光耦合器对应的多个干涉仪以及受光部的光干涉测距传感器。该光干涉测距传感器所具备的多个光耦合器串联连接，并构成为将来自波长扫描光源的光的一部分从前级的光耦合器向后级的光耦合器依次供给，并使该光的另一部分分支，向与各光耦合器对应的干涉仪供给。
[0005]现有技术文献
[0006]专利文献
[0007]专利文献1：国际公开第2019/131298号
[0008]非专利文献
[0009]非专利文献1：Jesse Zheng著、“Optical Frequency
‑
Modulated Continuous
‑
Wave(FMCW)Interferometry”Springer、2005年1月4日、p.154

技术实现思路

[0010]专利技术所要解决的技术问题
[0011]但是，在多个光耦合器中使光向各干涉仪分支的构成中，受光部接收来自各干涉仪的返回光并测量到测量对象物为止的距离，但受光部接收的信号强度有时不均匀，测量精度有可能降低。
[0012]因此，本专利技术的目的在于，提供一种通过由受光部以适当的信号强度接收来自各干涉仪的返回光，从而能够高精度地进行测距的光干涉测距传感器。
[0013]用于解决问题的技术方案
[0014]本专利技术的一方式涉及的光干涉测距传感器具备：光源，在改变波长的同时投射光；多个干涉仪，被供给从光源投射的光，并生成基于测定光和参考光的干涉光，测定光是向测量对象物照射并从该测量对象物反射的光，参考光是沿至少一部分与测定光不同的光路前进的光；多级的光耦合器，从前级接收来自光源的光，并使光分支向多个干涉仪中对应的干
涉仪和后级供给；受光部，接收来自多个干涉仪的干涉光并转换为电信号；以及处理部，根据通过受光部转换的电信号算出到测量对象物为止的距离，向多级的光耦合器分别供给的光按照朝向分别对应的干涉仪的第一分支比和朝向该光耦合器的后级的第二分支比分支，这些分支比至少根据该光耦合器的第一分支比及该光耦合器的后级的光耦合器的第一分支比与第二分支比之积进行设定。
[0015]根据该方式，多级的光耦合器各个中的分支比至少根据朝向分别对应的干涉仪的第一分支比和其后级的光耦合器的第一分支比与第二分支比之积进行设定。基于该关系，可以适当地调整取决于这些分支比的关系的、由受光部接收的受光信号的信号强度。其结果是，可以减少由受光部接收的受光信号的信号强度的偏差，能够适当地测量到测量对象物为止的距离，从而提高测量精度。
[0016]在上述方式中，也可以是，关于多级的光耦合器各个中的分支比，该光耦合器的第一分支比被设定为该光耦合器的后级的光耦合器的第一分支比与第二分支比之积的0.5倍～2倍。
[0017]根据该方式，关于多级的光耦合器各个中的分支比，该光耦合器的第一分支比被设定为该光耦合器的后级的光耦合器的第一分支比与第二分支比之积的0.5倍～2倍，因此，可以将由受光部接收的受光信号的信号强度相对地调整成为50％以上。其结果是，可以适当地防止由受光部接收的受光信号的信号强度的大幅偏差。
[0018]在上述方式中，也可以是，关于多级的光耦合器各个中的分支比，该光耦合器的第一分支比被设定为与该光耦合器的后级的光耦合器的第一分支比与第二分支比之积大致相等。
[0019]根据该方式，关于多级的光耦合器各个中的分支比，该光耦合器的第一分支比被设定为与该光耦合器的后级的光耦合器的第一分支比与第二分支比之积大致相等，因此，可以将由受光部接收的受光信号的信号强度调整为均匀。其结果是，通过由受光部接收的受光信号的信号强度的均匀化，能够更加适当地测量到测量对象物为止的距离，从而提高测量精度。
[0020]在上述方式中，也可以是，还具备减少单元，该减少单元减少从多级的光耦合器中的后级向前级的光的供给。
[0021]根据该方式，由于减少单元减少从后级的光耦合器向前级的光耦合器的返回光，因此，能够提高光干涉测距传感器的测量精度。
[0022]在上述方式中，也可以是，减少单元具有从多级的光耦合器中的前级向后级供给光的预定的透射率，多级的光耦合器各个中的分支比根据该光耦合器的第一分支比和该光耦合器的后级的光耦合器的第一分支比、第二分支比以及从该光耦合器向后级的预定的透射率之积进行设定。
[0023]根据该方式，多级的光耦合器各个中的分支比可以根据朝向分别对应的干涉仪的第一分支比和其后级的光耦合器的第一分支比、第二分支比以及向其后级的透射率之积进行设定。基于该关系，可以在考虑到减少单元的透射率的基础上，适当地调整取决于这些分支比的关系的、由受光部接收的受光信号的信号强度。其结果是，可以减少由受光部接收的受光信号的信号强度的偏差，能够适当地测量到测量对象物为止的距离，从而提高测量精度。
[0024]在上述方式中，也可以是，关于多级的光耦合器各个中的分支比，该光耦合器的第一分支比被设定为该光耦合器的后级的光耦合器的第一分支比、第二分支比以及从该光耦合器向后级的预定的透射率之积的0.5倍～2倍。
[0025]根据该方式，关于多级的光耦合器各个中的分支比，该光耦合器的第一分支比被设定为该光耦合器的后级的光耦合器的第一分支比、第二分支比以及从该光耦合器向后级的预定的透射率之积的0.5倍～2倍，因此，可以在考虑到减少单元的透射率的基础上，将由受光部接收的受光信号的信号强度相对地调整成为50％以上。其结果是，可以适当地防止由受光部接收的受光信号的信号强度的大幅偏差。
[0026]在上述方式中，也可以是，关于多级的光耦合器各个中的分支比，该光耦合器的第一分支比被设定为该光耦合器的后级的光耦合器的第一分支比、第二分支比以及从该光耦合器向后级的预定的透射率之积大致相等。
[0027]根据该方式，关于多级的光耦合器各个中的分支比，该光耦合器的第一分支比被设定为该光耦合器的后级的光耦合器的第一分支比、第二分支比以及从该光耦合器向后级的预定的透射率之积大致相等，因此，可以在考虑到减少单元的透射率的基础本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种光干涉测距传感器，具备：光源，在改变波长的同时投射光；多个干涉仪，被供给从所述光源投射的光，并生成基于测定光和参考光的干涉光，所述测定光是向测量对象物照射并从该测量对象物反射的光，所述参考光是沿至少一部分与所述测定光不同的光路前进的光；多级的光耦合器，从前级接收来自所述光源的光，并使光分支向所述多个干涉仪中对应的干涉仪和后级供给；受光部，接收来自所述多个干涉仪的干涉光并转换为电信号；以及处理部，根据通过所述受光部转换的电信号，算出到所述测量对象物为止的距离，向所述多级的光耦合器分别供给的光按照朝向分别对应的干涉仪的第一分支比和朝向该光耦合器的后级的第二分支比分支，这些分支比至少根据该光耦合器的第一分支比及该光耦合器的后级的光耦合器的第一分支比与第二分支比之积进行设定。2.根据权利要求1所述的光干涉测距传感器，其中，关于所述多级的光耦合器各个中的分支比，该光耦合器的第一分支比被设定为该光耦合器的后级的光耦合器的第一分支比与第二分支比之积的0.5倍～2倍。3.根据权利要求1或2所述的光干涉测距传感器，其中，关于所述多级的光耦合器各个中的分支比，该光耦合器的第一分支比...

【专利技术属性】
技术研发人员：木村和哉，长崎裕介，早川雅之，
申请(专利权)人：欧姆龙株式会社，
类型：发明
国别省市：