JPH0254086A - ボアホールスキャナー - Google Patents
ボアホールスキャナーInfo
- Publication number
- JPH0254086A JPH0254086A JP63202563A JP20256388A JPH0254086A JP H0254086 A JPH0254086 A JP H0254086A JP 63202563 A JP63202563 A JP 63202563A JP 20256388 A JP20256388 A JP 20256388A JP H0254086 A JPH0254086 A JP H0254086A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- borehole
- sonde
- photoelectric conversion
- light
- reflected light
- Prior art date
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- Geophysics And Detection Of Objects (AREA)
- Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
- Light Guides In General And Applications Therefor (AREA)
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、ボアホール（本発明では、ポーリング孔、パ
イプ孔その他の孔をいう））内を昇降、移動するゾンデ
に内蔵されたスキャナーによって孔壁の観測を行うボア
ホールスキャナー（ボアホール孔壁観測装置）に関する
ものである。
イプ孔その他の孔をいう））内を昇降、移動するゾンデ
に内蔵されたスキャナーによって孔壁の観測を行うボア
ホールスキャナー（ボアホール孔壁観測装置）に関する
ものである。
ダムやトンネルなどの地下空洞を掘削する際には、建設
地点の地質調査を行い、設計に反映させるとともに採用
する施工法の選定や工事の進め方、安全対策などに万全
を期すことが必要である。このような場合の地質調査で
は、一般に岩盤の割れ目の方向、傾斜及び性状、さらに
は地層の方向及び傾斜を知ることが必要である。このた
め建設地点をポーリングしてコアを採取して観察する方
法や直接ボアホールの孔壁を観測する方法で調査が行わ
れている。直接ボアホールの孔壁を観測する方法では、
ボアホール・テレビ、ボアホール・ベリスコープ、ボア
ホール・カメラ、ボアナール・スキャナーなどの装置が
使用される。
地点の地質調査を行い、設計に反映させるとともに採用
する施工法の選定や工事の進め方、安全対策などに万全
を期すことが必要である。このような場合の地質調査で
は、一般に岩盤の割れ目の方向、傾斜及び性状、さらに
は地層の方向及び傾斜を知ることが必要である。このた
め建設地点をポーリングしてコアを採取して観察する方
法や直接ボアホールの孔壁を観測する方法で調査が行わ
れている。直接ボアホールの孔壁を観測する方法では、
ボアホール・テレビ、ボアホール・ベリスコープ、ボア
ホール・カメラ、ボアナール・スキャナーなどの装置が
使用される。
第８図は従来使用されていたボアホール・スキャナーの
具体的な構成例を示す図、第９図は光ビームが走査する
孔壁展間面の軌跡を示す図である。
具体的な構成例を示す図、第９図は光ビームが走査する
孔壁展間面の軌跡を示す図である。
図において、３０は本体装置、３１はゾンデ３２を巻き
上げるためのウィンチ、３３は旋回用モーター、３４は
方向計、３５と４２はレンズ、３６はミラー、３７は光
学ヘッド、３８と４１はスリット、３９は光電変換器、
４０はハーフ・ミラー４３は光源をそれぞれ示している
。
上げるためのウィンチ、３３は旋回用モーター、３４は
方向計、３５と４２はレンズ、３６はミラー、３７は光
学ヘッド、３８と４１はスリット、３９は光電変換器、
４０はハーフ・ミラー４３は光源をそれぞれ示している
。
第８図において、本体装置３０は、ゾンデ３２内に設け
られた撮像手段により得られた信号を取り込み、データ
処理してボアホールの観測情報を生成するものであり、
ボアホール孔壁観測像のモニタ等を行うＣＲＴ、データ
処理装置（コンピュータ）、磁気テープ、フロッピィデ
ィスクや、磁気ディスク等の記憶装置、プリンタ等の出
力装置を備えたものである。ゾンデ３２内には、同図５
）に示すように孔壁観察像を得るための撮像手段が収納
されていて、このゾンデ３２を昇降させるのがウィンチ
３１である。
られた撮像手段により得られた信号を取り込み、データ
処理してボアホールの観測情報を生成するものであり、
ボアホール孔壁観測像のモニタ等を行うＣＲＴ、データ
処理装置（コンピュータ）、磁気テープ、フロッピィデ
ィスクや、磁気ディスク等の記憶装置、プリンタ等の出
力装置を備えたものである。ゾンデ３２内には、同図５
）に示すように孔壁観察像を得るための撮像手段が収納
されていて、このゾンデ３２を昇降させるのがウィンチ
３１である。
ボアホールの中を上下動するゾンデ３２には、第８図（
ｂ）に示すように方向計３４及びレンズ３５とミラー３
６とを備えた光学へラド３７が旋回用モーター３３に連
結されている。また、ハーフ・ミラー４０を通して、こ
の光学ヘッド３７に光ビームを送り出すための光ａＩ４
３と光ビーム作成のためのレンズ４２、スリット４１、
さらには光学ヘッド３７からの反射ビームを検出するた
めのスリット３８、光電変換器３９が設けられる。この
ような構成によって、光源４３からの光は、レンズ４２
、スリット４１でビーム状にし、ハーフ・ミラー４０、
ミラー３６、レンズ３５を通してボアホールの内壁に照
射される。そしてその反射ビームの強度は、レンズ３５
、ミラー３６、ハーフ・ミラー４０、スリット３８を通
して光電変換器３９で測定される。従って、旋回用モー
ター３３により光学ヘッド３７を旋回させなからゾンデ
３２を下降させると、第９図に示すようなボアホールの
内壁スキャンＵが行われ、その反射ビームの強度に対応
する電気信号が光電変換器３９から得られることになる
。
ｂ）に示すように方向計３４及びレンズ３５とミラー３
６とを備えた光学へラド３７が旋回用モーター３３に連
結されている。また、ハーフ・ミラー４０を通して、こ
の光学ヘッド３７に光ビームを送り出すための光ａＩ４
３と光ビーム作成のためのレンズ４２、スリット４１、
さらには光学ヘッド３７からの反射ビームを検出するた
めのスリット３８、光電変換器３９が設けられる。この
ような構成によって、光源４３からの光は、レンズ４２
、スリット４１でビーム状にし、ハーフ・ミラー４０、
ミラー３６、レンズ３５を通してボアホールの内壁に照
射される。そしてその反射ビームの強度は、レンズ３５
、ミラー３６、ハーフ・ミラー４０、スリット３８を通
して光電変換器３９で測定される。従って、旋回用モー
ター３３により光学ヘッド３７を旋回させなからゾンデ
３２を下降させると、第９図に示すようなボアホールの
内壁スキャンＵが行われ、その反射ビームの強度に対応
する電気信号が光電変換器３９から得られることになる
。
また、上記の如きハーフミラ−４０に代えて３角のミラ
ーを回転させ、この３角のミラーの一辺で光源からの光
を反射させて壁面を照射するようにし、その反射光を３
角の他の一辺で反射させて光電変換器に導くものも本願
の発明者等によって実用化されている。
ーを回転させ、この３角のミラーの一辺で光源からの光
を反射させて壁面を照射するようにし、その反射光を３
角の他の一辺で反射させて光電変換器に導くものも本願
の発明者等によって実用化されている。
しかしながら、上述のように従来のボアホール・スキャ
ナーによる孔壁観測は、メカニカルスキャン方式が採用
されているため、回転運動するメカニカルスキャン部に
問題がある。すなわち、メカニカルスキャン部は、旋回
用モーター３３、方向計３４及びレンズ３５とミラー３
６とを備えた光学ヘッド３７からなるが、これらは回転
運動するため消耗がはげしく交換、調整等のメンテナン
スに手間と費用がかかる。また、回転機構を搭載するた
めに装置が重く大型になり、構造も複雑になる。
ナーによる孔壁観測は、メカニカルスキャン方式が採用
されているため、回転運動するメカニカルスキャン部に
問題がある。すなわち、メカニカルスキャン部は、旋回
用モーター３３、方向計３４及びレンズ３５とミラー３
６とを備えた光学ヘッド３７からなるが、これらは回転
運動するため消耗がはげしく交換、調整等のメンテナン
スに手間と費用がかかる。また、回転機構を搭載するた
めに装置が重く大型になり、構造も複雑になる。
本発明は、上記の課題を解決するのものであって、可動
部分がなく且つ高速に孔壁を観測することができるボア
ホールスキャナーの提供を目的とするものである。
部分がなく且つ高速に孔壁を観測することができるボア
ホールスキャナーの提供を目的とするものである。
（課題を解決するための手段）
そのために本発明は、孔内を昇降、移動するゾンデから
孔壁を照射して孔壁の観察を行うボアホールスキャナー
であって、光源、充電変換手段、ゾンデ内から全方位の
孔壁を照射しその反射光を光電変換手段に導く光伝送系
、ゾンデの同きや位置より観察位置を検出する位置検出
手段、及び光電変換手段の信号をスキャンして取り出し
壁面の画像データを生成処理するデータ処理手段を備え
たことを特徴とする。
孔壁を照射して孔壁の観察を行うボアホールスキャナー
であって、光源、充電変換手段、ゾンデ内から全方位の
孔壁を照射しその反射光を光電変換手段に導く光伝送系
、ゾンデの同きや位置より観察位置を検出する位置検出
手段、及び光電変換手段の信号をスキャンして取り出し
壁面の画像データを生成処理するデータ処理手段を備え
たことを特徴とする。
（作用］
本発明のボアホールスキャナーでは、光伝送系により全
方位の照射孔壁から反射光を光電変換手段に導くので、
光電変換手段を孔外Ｃ配置することによってゾンデ内に
回転機構がなくなる。しかもデータ処理手段において、
光電変換手段の信号をスキャンして取り出し壁面の画像
データを生成処理するので、スタティックに高速読み取
りが可能になる。従って、孔壁観測を短時間で行うこと
ができる。さらに、光伝送系の光ファイバーを光源から
の照射光伝送と光電変換手段への反射光伝送とを共通す
ることによって、光ファイバーのみをゾンデに導入する
ことによって孔壁の観察を行うことができる。
方位の照射孔壁から反射光を光電変換手段に導くので、
光電変換手段を孔外Ｃ配置することによってゾンデ内に
回転機構がなくなる。しかもデータ処理手段において、
光電変換手段の信号をスキャンして取り出し壁面の画像
データを生成処理するので、スタティックに高速読み取
りが可能になる。従って、孔壁観測を短時間で行うこと
ができる。さらに、光伝送系の光ファイバーを光源から
の照射光伝送と光電変換手段への反射光伝送とを共通す
ることによって、光ファイバーのみをゾンデに導入する
ことによって孔壁の観察を行うことができる。
以下、実施例を図面を参照しつつ説明する。
第１図は本発明のボアホールスキャナーの１実施例を示
す図、第２図は光電変換部の構成例を示す図、第３図は
信号処理システムの構成例を示す図、第４図は方位針と
傾斜針の検出角度を説明するための図である０図中、１
はゾンデ、２は光ファイバー、３はスリット、４は光源
、５は光電変換部、６は反射光分離部、８は方位計、９
は回転計、１０は傾斜計、１３はスキャン部、１４は孔
曲がり測定部、１５は入力画像制御部、１６はＣＲＴ、
１７はデータ処理装置、１８−１は外部記憶装置、１８
−２は出力装置を示す。
す図、第２図は光電変換部の構成例を示す図、第３図は
信号処理システムの構成例を示す図、第４図は方位針と
傾斜針の検出角度を説明するための図である０図中、１
はゾンデ、２は光ファイバー、３はスリット、４は光源
、５は光電変換部、６は反射光分離部、８は方位計、９
は回転計、１０は傾斜計、１３はスキャン部、１４は孔
曲がり測定部、１５は入力画像制御部、１６はＣＲＴ、
１７はデータ処理装置、１８−１は外部記憶装置、１８
−２は出力装置を示す。
第１図において、ゾンデ１は、上方に孔壁の観察画像を
得るために光ファイバー２を収納し、下方にゾンデの方
向や位置を測定するために孔曲がり測定装置を収納した
ものである。孔壁の観察画像は、スリット３の部分を通
して得られ、スリット３は、ガラス等の透明部材でおお
われる。そして、光ファイバー２を地上からスリット３
の位置まで伸ばし、その先端を全方位（３６０°）の孔
壁に同け、先端から孔壁を照射し、その反射光を返送す
ることによって得られる。なお、スリット３にガラス等
の透明部材を用いると、光の反射等による像の乱れが問
題となるが、このような場合には偏光ガラス等を用いる
ようにしてもよい。
得るために光ファイバー２を収納し、下方にゾンデの方
向や位置を測定するために孔曲がり測定装置を収納した
ものである。孔壁の観察画像は、スリット３の部分を通
して得られ、スリット３は、ガラス等の透明部材でおお
われる。そして、光ファイバー２を地上からスリット３
の位置まで伸ばし、その先端を全方位（３６０°）の孔
壁に同け、先端から孔壁を照射し、その反射光を返送す
ることによって得られる。なお、スリット３にガラス等
の透明部材を用いると、光の反射等による像の乱れが問
題となるが、このような場合には偏光ガラス等を用いる
ようにしてもよい。
光ファイバー２は、一方がスリット３から孔壁°に先端
を向けているが、その反対側は、第２図（ａ）に示すよ
うに反射光分離部６を通して光源４と光電変換部５に分
岐され、それぞれ光源４と光電変換部５に先端を向けて
いる。反射光分離部６は、例えば半透鏡やプリズム等を
用いることができ、光源４からの光が反射光分離部６を
通してスリット３側に伝送されて孔壁を照射し、スリッ
ト３側から伝送されてきた孔壁観察の反射光が反射光分
離部６で光電変換部５に分離されるものである。
を向けているが、その反対側は、第２図（ａ）に示すよ
うに反射光分離部６を通して光源４と光電変換部５に分
岐され、それぞれ光源４と光電変換部５に先端を向けて
いる。反射光分離部６は、例えば半透鏡やプリズム等を
用いることができ、光源４からの光が反射光分離部６を
通してスリット３側に伝送されて孔壁を照射し、スリッ
ト３側から伝送されてきた孔壁観察の反射光が反射光分
離部６で光電変換部５に分離されるものである。
光電変換部５は、線形に配列された多数の光電変換素子
からなり、地上のデータ処理装置では、光電変換部５の
基準位置をゾンデの基準位置Ｅとの対応を認識しながら
スキャンし孔壁の画像データを取り込む、従って、ゾン
デ１を昇降させると孔壁の連続した観察像が得られる。
からなり、地上のデータ処理装置では、光電変換部５の
基準位置をゾンデの基準位置Ｅとの対応を認識しながら
スキャンし孔壁の画像データを取り込む、従って、ゾン
デ１を昇降させると孔壁の連続した観察像が得られる。
なお、光電変換部５としては、例えば電荷結合デバイス
（Ｃｈａｒｇｅ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ；ＣＣ
Ｄ ）で、市販の直線ＣＣＤアレイを用いることができ
る。
（Ｃｈａｒｇｅ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ；ＣＣ
Ｄ ）で、市販の直線ＣＣＤアレイを用いることができ
る。
この光電変換素子は、順次スキャン信号により読み出さ
れるようになっている。また、撮像データをカラーデー
タとして取り込む場合には、光の３原色であるＲ（赤）
、Ｇ（緑）、Ｂ（青）のフィルタを内蔵したもので、同
図（ｂ）に示すようにＲｌＣ，Ｂを直列に繰り返し配列
したものや同図（Ｃ）に示すようにＲ，Ｇ、Ｂをそれぞ
れ並列に配列したものを使用すればよい。このような光
電変換部からデータを読み出す回路は、本発明の要旨と
するものではないので、具体的な回路の説明は省略する
が、例えばシフトレジ・スタを用いた回路等、画像読み
取り装置に通常使用されている所謂ＣＯＤセンサアレイ
の読み出し回路を使用することができる。
れるようになっている。また、撮像データをカラーデー
タとして取り込む場合には、光の３原色であるＲ（赤）
、Ｇ（緑）、Ｂ（青）のフィルタを内蔵したもので、同
図（ｂ）に示すようにＲｌＣ，Ｂを直列に繰り返し配列
したものや同図（Ｃ）に示すようにＲ，Ｇ、Ｂをそれぞ
れ並列に配列したものを使用すればよい。このような光
電変換部からデータを読み出す回路は、本発明の要旨と
するものではないので、具体的な回路の説明は省略する
が、例えばシフトレジ・スタを用いた回路等、画像読み
取り装置に通常使用されている所謂ＣＯＤセンサアレイ
の読み出し回路を使用することができる。
次に信号処理システムの構成例を第３図により説明する
。
。
第３図において、スキャン部１３は、光電変換部から孔
壁観測の反射光信号を読み出すものであり、入力画像制
御部１５は、スキャン部１３を通して得られた光電変換
部の画像信号のデータ処理装置１７への取り込みやＣＲ
Ｔ１６への表示等のため、スキャン部１３やモニタ用の
ＣＲＴ１６を制御するものである。データ処理装置１７
は、パソコンあるいは専用のプロセッサーなどにより構
成するものであって、入力画像制御ｎ部１５を通してス
キャン部１３から画像データを入力し、画像データを処
理するものである。また、データ処理装置１７では、孔
曲がり測、足部１４から得られるゾンデの向きや位置、
深さデータから観察位置を認識することによって、デー
タと観察位置との対応を取るようにしている。外部記憶
装置１８−１は、その画像データを格納するものであり
、磁気テープやフロッピィディスク、磁気ディスク等が
使用され、出力装置１８−２は、画像データを印刷出力
するものであり、プリンタやプロッターハードコピー装
置等が使用される。なお、画像データや画像位置データ
情報は、図示しないが専用回線や電話回線を用いて大型
電算機にデータ送信するようにしてもよい。
壁観測の反射光信号を読み出すものであり、入力画像制
御部１５は、スキャン部１３を通して得られた光電変換
部の画像信号のデータ処理装置１７への取り込みやＣＲ
Ｔ１６への表示等のため、スキャン部１３やモニタ用の
ＣＲＴ１６を制御するものである。データ処理装置１７
は、パソコンあるいは専用のプロセッサーなどにより構
成するものであって、入力画像制御ｎ部１５を通してス
キャン部１３から画像データを入力し、画像データを処
理するものである。また、データ処理装置１７では、孔
曲がり測、足部１４から得られるゾンデの向きや位置、
深さデータから観察位置を認識することによって、デー
タと観察位置との対応を取るようにしている。外部記憶
装置１８−１は、その画像データを格納するものであり
、磁気テープやフロッピィディスク、磁気ディスク等が
使用され、出力装置１８−２は、画像データを印刷出力
するものであり、プリンタやプロッターハードコピー装
置等が使用される。なお、画像データや画像位置データ
情報は、図示しないが専用回線や電話回線を用いて大型
電算機にデータ送信するようにしてもよい。
上述したように第１図に示す本発明のゾンデｌ内には、
上記のような逼像部の構成に加えて、さらに孔曲がり測
定装置が収納されているが、これは、ゾンデ１の位置を
測定するために方位計８と傾斜計１０とを備え、ゾンデ
１の向きを測定する手段として回転計９を設ける。方位
計８は、例えば図示点線の如くゾンデ１の軸方向と一敗
する線２を軸に回転自在になった第１の支点Ａ、Ａ’
と、線ｌに直交する線ｍを軸に回転自在になった第２の
支点Ｑ、Ｑ’ とを介して支点Ａ、Ａ’でゾンデｌに取
り付けられ、計測部が地上からの鉛直方向に対して常に
変わらない状態に支持されるものであり、磁石を内蔵し
、ゾンデｌの傾斜方向角を計測する。同様に傾斜計１０
は、線ｌを軸に回転自在になった支点ＲＳＲ’を存し、
点Ｂ、、Ｂ’でゾンデ１に取り付けられ、計測部がゾン
デ１の傾きに対応して線ｌの周りを回転するようにした
ものであり、重りを内蔵し、ゾンデ１の傾斜角を計測す
る。また、回転計９は、方位計８の取り付は支点への位
置に設けられ、ゾンデ１の基準となる方向Ｅを計測する
。
上記のような逼像部の構成に加えて、さらに孔曲がり測
定装置が収納されているが、これは、ゾンデ１の位置を
測定するために方位計８と傾斜計１０とを備え、ゾンデ
１の向きを測定する手段として回転計９を設ける。方位
計８は、例えば図示点線の如くゾンデ１の軸方向と一敗
する線２を軸に回転自在になった第１の支点Ａ、Ａ’
と、線ｌに直交する線ｍを軸に回転自在になった第２の
支点Ｑ、Ｑ’ とを介して支点Ａ、Ａ’でゾンデｌに取
り付けられ、計測部が地上からの鉛直方向に対して常に
変わらない状態に支持されるものであり、磁石を内蔵し
、ゾンデｌの傾斜方向角を計測する。同様に傾斜計１０
は、線ｌを軸に回転自在になった支点ＲＳＲ’を存し、
点Ｂ、、Ｂ’でゾンデ１に取り付けられ、計測部がゾン
デ１の傾きに対応して線ｌの周りを回転するようにした
ものであり、重りを内蔵し、ゾンデ１の傾斜角を計測す
る。また、回転計９は、方位計８の取り付は支点への位
置に設けられ、ゾンデ１の基準となる方向Ｅを計測する
。
第４図に示すｘ、ｙ、ｚよりなる３次元の座標空間にお
いて、ｙ軸の方向を南北の方向、ｙ軸の方向を東西の方
向、Ｚ軸の方向を地球の重力の方向とすると、方位角θ
は北からの方位、傾斜角φは水平面からの傾斜を表し、
第１図図示のゾンデでは、方位計８の示す傾斜方向角に
より第４図に示す方位角θが求められ、傾斜計１０の示
す傾斜角により第４図に示す傾斜角φが求められる。
いて、ｙ軸の方向を南北の方向、ｙ軸の方向を東西の方
向、Ｚ軸の方向を地球の重力の方向とすると、方位角θ
は北からの方位、傾斜角φは水平面からの傾斜を表し、
第１図図示のゾンデでは、方位計８の示す傾斜方向角に
より第４図に示す方位角θが求められ、傾斜計１０の示
す傾斜角により第４図に示す傾斜角φが求められる。
つまり、方位計８と傾斜計ｌＯとによってボアホールの
孔曲がりが測定され、回転計９によってゾンデの向きが
測定される。１像装置による観測の場合において、光電
変換素子は、ゾンデ内に設定された基準となる位置Ｅと
の相対位置でその観測している方向を知ることができる
。回転計９は、その捩じれによる結像部の向きを求める
ため、ゾンデの基準となる位置Ｅの向きを測定するもの
である。すなわち、先に述べたようにゾンデの基準とな
る位置Ｅの方位は、方位計８により測定される方位角θ
に回転計９により測定される回転角δを加えることによ
って求めることができる。
孔曲がりが測定され、回転計９によってゾンデの向きが
測定される。１像装置による観測の場合において、光電
変換素子は、ゾンデ内に設定された基準となる位置Ｅと
の相対位置でその観測している方向を知ることができる
。回転計９は、その捩じれによる結像部の向きを求める
ため、ゾンデの基準となる位置Ｅの向きを測定するもの
である。すなわち、先に述べたようにゾンデの基準とな
る位置Ｅの方位は、方位計８により測定される方位角θ
に回転計９により測定される回転角δを加えることによ
って求めることができる。
第５図は孔曲がり測定装置のシステム構成例を示す図、
第６図は孔曲がり測定装置による処理の流れを説明する
ための図である。
第６図は孔曲がり測定装置による処理の流れを説明する
ための図である。
第５図において、深度計２１は、ケーブルＣＬの（り出
し長さを制御する地上の制御機に設けられ、くり出され
たケーブルＣＬの長さを検出するものである。演算部２
３は、深度計２１によりケーブルＣＬの（り出し長さが
単位の長さになったことを検出すると、方位計８及び傾
斜計１０から方位角θ、傾斜角φを読み込み、ケーブル
ＣＬのくりだし長さΔし、方位角θ、傾斜角φから第４
図に示す座標空間に対応する各成分によるケーブルＣＬ
のくり出し長さΔＸ１Δｙ１Δ２を算出するものである
。
し長さを制御する地上の制御機に設けられ、くり出され
たケーブルＣＬの長さを検出するものである。演算部２
３は、深度計２１によりケーブルＣＬの（り出し長さが
単位の長さになったことを検出すると、方位計８及び傾
斜計１０から方位角θ、傾斜角φを読み込み、ケーブル
ＣＬのくりだし長さΔし、方位角θ、傾斜角φから第４
図に示す座標空間に対応する各成分によるケーブルＣＬ
のくり出し長さΔＸ１Δｙ１Δ２を算出するものである
。
演算部２４は、記憶部２５から前回までΔＸ、Δｙ、Δ
２の積算によって求められたゾンデの位置座標Ｘｉ 、
Ｙｒ 、Ｚｔを読み出し、これに演算部２３で算出され
たくり出し長さΔＸ、Δｙ、Δ２を加算し、現在のゾン
デの位置座標Ｘ１１、Ｙ １ ＋５ＺＩ＊＋を算出する
ものである。
２の積算によって求められたゾンデの位置座標Ｘｉ 、
Ｙｒ 、Ｚｔを読み出し、これに演算部２３で算出され
たくり出し長さΔＸ、Δｙ、Δ２を加算し、現在のゾン
デの位置座標Ｘ１１、Ｙ １ ＋５ＺＩ＊＋を算出する
ものである。
記憶部２５は、演算部２４で算出されたゾンデの位置座
標Ｘ、Ｙ、Ｚを時系列的に記憶しておくともに、対応す
るゾンデの向き、スキャン・データ及びその観測位置を
記憶してお（ものである。
標Ｘ、Ｙ、Ｚを時系列的に記憶しておくともに、対応す
るゾンデの向き、スキャン・データ及びその観測位置を
記憶してお（ものである。
この記憶部２５にゾンデの位置座標ＸＳＹ、Ｚを時系列
的に記憶するまでの処理の流れを示したのが第６図であ
る。そして出力制御部２７は、記憶部２５に記憶された
位置座ＩＸ、Ｙ、Ｚから例えばＣＲＴデイスプレィやＸ
Ｙブロックなどにゾンデの軌跡を描画し出力したり、ス
キャン・データをハード・コピーして出力したりするも
のである。
的に記憶するまでの処理の流れを示したのが第６図であ
る。そして出力制御部２７は、記憶部２５に記憶された
位置座ＩＸ、Ｙ、Ｚから例えばＣＲＴデイスプレィやＸ
Ｙブロックなどにゾンデの軌跡を描画し出力したり、ス
キャン・データをハード・コピーして出力したりするも
のである。
なお、スキャン・データをハード・コピーする装置は、
本願の発明者らにより別途提案（特願昭５９−２４５６
６４号）しているものがある。
本願の発明者らにより別途提案（特願昭５９−２４５６
６４号）しているものがある。
南北の断面によりゾンデの軌跡を描画した例を示したの
が第７図（ａ）であり、東西の断面によりゾンデの軌跡
を描画した例を示したのが第７図（ｂ）であり、上から
平面的に見たゾンデの軌跡を描画した例を示したのが第
７図（Ｃ１であり、３次元によりゾンデの軌跡を描画し
た例を示したのが第７図（ｄ）である。なお制御部２６
は、上記の各演算部２３．２４、記憶部２５、出力制御
部２７を含め全体を制御するものである。
が第７図（ａ）であり、東西の断面によりゾンデの軌跡
を描画した例を示したのが第７図（ｂ）であり、上から
平面的に見たゾンデの軌跡を描画した例を示したのが第
７図（Ｃ１であり、３次元によりゾンデの軌跡を描画し
た例を示したのが第７図（ｄ）である。なお制御部２６
は、上記の各演算部２３．２４、記憶部２５、出力制御
部２７を含め全体を制御するものである。
なお、本発明は、上記の実施例に躍定されるものではな
く、種々の変形が可能である０例えば上記の実施例では
、照射光の伝送用光ファイバーと反射光の伝送用光ファ
イバーとを共用したが、これらをそれぞれ独立にし、反
射光の伝送用光ファイバーの束の中心に照射光の伝送用
光ファイバーを配置し、スリット部においてゾンデの軸
中心部から孔壁を照射するようにしてもよいし、この照
射光の伝送用光ファイバーに代えて電線ケーブルを配置
し、スリット部においてゾンデの軸中心部で光源を点灯
させるようにしてもよい。
く、種々の変形が可能である０例えば上記の実施例では
、照射光の伝送用光ファイバーと反射光の伝送用光ファ
イバーとを共用したが、これらをそれぞれ独立にし、反
射光の伝送用光ファイバーの束の中心に照射光の伝送用
光ファイバーを配置し、スリット部においてゾンデの軸
中心部から孔壁を照射するようにしてもよいし、この照
射光の伝送用光ファイバーに代えて電線ケーブルを配置
し、スリット部においてゾンデの軸中心部で光源を点灯
させるようにしてもよい。
本発明のボアホールスキャナーは、ポーリング孔の壁面
観察だけでなく、例えば地下に埋設されたパイプライン
の腐食その他種々の孔壁の調査に適用できることは勿論
である。
観察だけでなく、例えば地下に埋設されたパイプライン
の腐食その他種々の孔壁の調査に適用できることは勿論
である。
従来の撮像部は、モータによりミラーを回転させるメカ
ニカルスキャン方式であったため、ギヤーの消耗やモー
タの性能低下等による交換、調節等のメンテナンスに多
くの手間を要したが、本発明によれば、観測部を可動部
分の全くない静止型の構成としたので、従来のような消
耗度の高い部分がなくなり、メンテナンスの手間、費用
の大幅な低減を図ることができる。また、モーターを使
用しないので、ノイズも少なくなり画像の安定性、画質
の向上を図ることができる。さらには、静止型であり１
周の壁面画像をデータスキャン速度で取り込むことがで
きるので、高速に壁面画像を取り込むことができ、観測
時間の短縮を図ることができる。しかも地上からスリッ
ト部まで光ファイバーを伸ばし、その先端を全方位の孔
壁へ向けることにより反射光を取り込むので、ゾンデ内
の構成が簡単になる。画像取り込み側も線形の光電変換
アレーに対向させて配列できるので、観測部の孔壁に合
わせて特別形状の光電変換手段を用意する必要もな（、
市販の充電変換アレーを使用することができる。また、
光ファイバーの一部を光源用として用い、或いは共用す
るたとにより光源や光電変換部を収納しないゾンデを提
供することができる。
ニカルスキャン方式であったため、ギヤーの消耗やモー
タの性能低下等による交換、調節等のメンテナンスに多
くの手間を要したが、本発明によれば、観測部を可動部
分の全くない静止型の構成としたので、従来のような消
耗度の高い部分がなくなり、メンテナンスの手間、費用
の大幅な低減を図ることができる。また、モーターを使
用しないので、ノイズも少なくなり画像の安定性、画質
の向上を図ることができる。さらには、静止型であり１
周の壁面画像をデータスキャン速度で取り込むことがで
きるので、高速に壁面画像を取り込むことができ、観測
時間の短縮を図ることができる。しかも地上からスリッ
ト部まで光ファイバーを伸ばし、その先端を全方位の孔
壁へ向けることにより反射光を取り込むので、ゾンデ内
の構成が簡単になる。画像取り込み側も線形の光電変換
アレーに対向させて配列できるので、観測部の孔壁に合
わせて特別形状の光電変換手段を用意する必要もな（、
市販の充電変換アレーを使用することができる。また、
光ファイバーの一部を光源用として用い、或いは共用す
るたとにより光源や光電変換部を収納しないゾンデを提
供することができる。
第１図は本発明のボアホールスキャナーの１実施例を示
す図、第２図は光電変換部の構成例を示す図、第３図は
信号処理システムの構成例を示す図、第４図は方位計と
傾斜計の検出角度を説明するための図、第５図は孔曲が
り測定システムの構成例を示す図、第６図は孔曲がり測
定装置による処理の流れを説明するための図、第７図は
孔曲がり測定装置により得られる軌跡画像の例を示す図
、第８図は従来使用されていたボアホール・スキャナー
の具体的な構成例を示す図、第９図は光ビームが走査す
る孔壁展開面の軌跡を示す図である。 ｌ・・・ゾンデ、２・・・光ファイバー、３・・・スリ
ット、４・・・光源、５・・・光電変換部、６・・・反
射光分離部、８・・・方位計、９・・・回転計、１０・
・・傾斜計、１３・・・スキャン部、１４・・・孔面が
り測定部、１５・・・入力画像制御部、１６・・・ＣＲ
Ｔ、１７・・・データ処理装置、１８−１・・・外部記
憶装置、１８−２・・・出力装置。 第１ 出 願 人 清水建設株式会社 代理人 弁理士 阿 部 龍 吉（外４名）第３図 第４ 図 第５図 第６ 第７ 図 （ｄ＞ （ｂ） 下 （Ｃ） （ｄ） ｓ 図 （ａン 廣閂方的 （ｂ）
す図、第２図は光電変換部の構成例を示す図、第３図は
信号処理システムの構成例を示す図、第４図は方位計と
傾斜計の検出角度を説明するための図、第５図は孔曲が
り測定システムの構成例を示す図、第６図は孔曲がり測
定装置による処理の流れを説明するための図、第７図は
孔曲がり測定装置により得られる軌跡画像の例を示す図
、第８図は従来使用されていたボアホール・スキャナー
の具体的な構成例を示す図、第９図は光ビームが走査す
る孔壁展開面の軌跡を示す図である。 ｌ・・・ゾンデ、２・・・光ファイバー、３・・・スリ
ット、４・・・光源、５・・・光電変換部、６・・・反
射光分離部、８・・・方位計、９・・・回転計、１０・
・・傾斜計、１３・・・スキャン部、１４・・・孔面が
り測定部、１５・・・入力画像制御部、１６・・・ＣＲ
Ｔ、１７・・・データ処理装置、１８−１・・・外部記
憶装置、１８−２・・・出力装置。 第１ 出 願 人 清水建設株式会社 代理人 弁理士 阿 部 龍 吉（外４名）第３図 第４ 図 第５図 第６ 第７ 図 （ｄ＞ （ｂ） 下 （Ｃ） （ｄ） ｓ 図 （ａン 廣閂方的 （ｂ）
Claims (6)
- （１）孔内を昇降、移動するゾンデから孔壁を照射して
孔壁の観察を行うボアホールスキャナーであって、光源
、光電変換手段、ゾンデ内から全方位の孔壁を照射しそ
の反射光を光電変換手段に導く光伝送系、ゾンデの向き
や位置より観察位置を検出する位置検出手段、及び光電
変換手段の信号をスキャンして取り出し壁面の画像デー
タを生成処理するデータ処理手段を備えたことを特徴と
するボアホールスキャナー。 - （２）光伝送系は、同一の光ファイバーで孔外の光源か
らの光と孔壁からの反射光とを伝送し、反射光取り出し
部に反射光を分離する手段を設けたことを特徴とする請
求項１記載のボアホールスキャナー。 - （３）光伝送系は、光源からの光と孔壁からの反射光と
をそれぞれ独立した光ファイバーで伝送するようにした
ことを特徴とする請求項１記載のボアホールスキャナー
。 - （４）光ファイバーの反射光取り出し端は、光電変換手
段と対向させて線形に並べたことを特徴とする請求項１
記載のボアホールスキャナー。 - （５）光ファイバーの端部と壁面との間のスリットには
偏光ガラスを用いたことを特徴とする請求項１記載のボ
アホールスキャナー。 - （６）データ処理手段は、位置検出手段による観察位置
に対応させて画像データを生成処理することを特徴とす
る請求項１記載のボアホールスキャナー。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63202563A JP2821544B2 (ja) | 1988-08-12 | 1988-08-12 | ボアホールスキャナー |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63202563A JP2821544B2 (ja) | 1988-08-12 | 1988-08-12 | ボアホールスキャナー |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0254086A true JPH0254086A (ja) | 1990-02-23 |
| JP2821544B2 JP2821544B2 (ja) | 1998-11-05 |
Family
ID=16459565
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63202563A Expired - Fee Related JP2821544B2 (ja) | 1988-08-12 | 1988-08-12 | ボアホールスキャナー |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2821544B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1992006277A1 (fr) * | 1990-10-09 | 1992-04-16 | Raax Co., Ltd. | Miroir servant a produire une image de developpement de la paroi d'un trou dans le sol et appareil de production de l'image |
| JPH04368594A (ja) * | 1991-06-17 | 1992-12-21 | Nichiboo:Kk | ボアホ−ル内壁等の撮像装置 |
| WO1996030719A1 (en) * | 1995-03-27 | 1996-10-03 | Toa Grout Kogyo Co., Ltd. | Device for observing inner wall surface of conduit |
| JP2010281145A (ja) * | 2009-06-05 | 2010-12-16 | Nippon Steel & Sumikin Metal Products Co Ltd | 立坑内壁調査用計測器の固定装置 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN100424321C (zh) * | 2006-03-27 | 2008-10-08 | 天地科技股份有限公司 | 煤矿井下地质力学参数快速测试方法及装备 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6222035A (ja) * | 1985-07-22 | 1987-01-30 | Shimizu Constr Co Ltd | 色調検層装置及びそれを用いる検層方法 |
-
1988
- 1988-08-12 JP JP63202563A patent/JP2821544B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6222035A (ja) * | 1985-07-22 | 1987-01-30 | Shimizu Constr Co Ltd | 色調検層装置及びそれを用いる検層方法 |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1992006277A1 (fr) * | 1990-10-09 | 1992-04-16 | Raax Co., Ltd. | Miroir servant a produire une image de developpement de la paroi d'un trou dans le sol et appareil de production de l'image |
| US5543972A (en) * | 1990-10-09 | 1996-08-06 | Raax Co., Ltd. | Mirror for producing a development picture of the wall of a borehole in the ground and device therefor |
| JPH04368594A (ja) * | 1991-06-17 | 1992-12-21 | Nichiboo:Kk | ボアホ−ル内壁等の撮像装置 |
| WO1996030719A1 (en) * | 1995-03-27 | 1996-10-03 | Toa Grout Kogyo Co., Ltd. | Device for observing inner wall surface of conduit |
| AU707609B2 (en) * | 1995-03-27 | 1999-07-15 | Core Corp. | Device for observing the inner wall surface of a duct such as a water supply duct or sewage duct |
| JP2010281145A (ja) * | 2009-06-05 | 2010-12-16 | Nippon Steel & Sumikin Metal Products Co Ltd | 立坑内壁調査用計測器の固定装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2821544B2 (ja) | 1998-11-05 |
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|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |