JPH04157306A - 水膜の膜厚測定装置 - Google Patents
水膜の膜厚測定装置Info
- Publication number
- JPH04157306A JPH04157306A JP28095290A JP28095290A JPH04157306A JP H04157306 A JPH04157306 A JP H04157306A JP 28095290 A JP28095290 A JP 28095290A JP 28095290 A JP28095290 A JP 28095290A JP H04157306 A JPH04157306 A JP H04157306A
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- JP
- Japan
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- water
- water film
- light
- film thickness
- polarizing plate
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- Pending
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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
この発明は水膜の膜厚測定装置に関する。
例えば降雨時における走行車両の安全性を確保する上で
、該走行路面の水膜の膜厚を測定する場。 合がある。そこで、従来の水膜の膜厚測定装置は、中空
ガラス管が水面に接した時に生ずる毛細現象によって水
面を検知し、その点を基準として、水底面（路面）まで
の距離（水膜の膜ＷＬ）を測定する手段が知られる（例
えば特開昭５８年−１９８７０１号参照）。
、該走行路面の水膜の膜厚を測定する場。 合がある。そこで、従来の水膜の膜厚測定装置は、中空
ガラス管が水面に接した時に生ずる毛細現象によって水
面を検知し、その点を基準として、水底面（路面）まで
の距離（水膜の膜ＷＬ）を測定する手段が知られる（例
えば特開昭５８年−１９８７０１号参照）。
上記手段によれば、該装置をハンディタイプにすること
ができる利点がある。ところが、操作習熟性、検出精度
及び検出所要時間などの諸点において、問題なしとは言
えない。 本発明は、上記従来の問題点に着目し、取り扱いが容易
であり、水膜の膜厚を高精度に検出でき、かつ 短時間
で検出できる水膜の膜厚測定装置を提伊ｒることを目的
とする。
ができる利点がある。ところが、操作習熟性、検出精度
及び検出所要時間などの諸点において、問題なしとは言
えない。 本発明は、上記従来の問題点に着目し、取り扱いが容易
であり、水膜の膜厚を高精度に検出でき、かつ 短時間
で検出できる水膜の膜厚測定装置を提伊ｒることを目的
とする。
・２目的を達成するため、本発明に係わる水膜の膜厚測
定装置は、第１図を参照して説明すれば、ランダム偏光
であるレーザ光Ｓを水膜２の水面２１に対して斜めに照
射するレーザ照射袋Ｗ１と、前記水面２１からの前記レ
ーザ光Ｓの反射光Ｓａと水底面２２からの前記レーザ光
Ｓの反射光Ｓｂとの光路上に備えられた偏光板３と、こ
の偏光板３で反射した前者反射光Ｓａを受光する光位置
検出素子４ａと、前記偏光板３を透過した後者反射光Ｓ
ｂを受光する光位置検出素子４ｂと、これら光位置検出
素子４ａ、４ｂにおける各受光点Ｐａ、Ｐｂの座標を入
力し、前記水膜２の１ＴＪｆｆｄを演算し出力するマイ
コン５とでなる構成とした。
定装置は、第１図を参照して説明すれば、ランダム偏光
であるレーザ光Ｓを水膜２の水面２１に対して斜めに照
射するレーザ照射袋Ｗ１と、前記水面２１からの前記レ
ーザ光Ｓの反射光Ｓａと水底面２２からの前記レーザ光
Ｓの反射光Ｓｂとの光路上に備えられた偏光板３と、こ
の偏光板３で反射した前者反射光Ｓａを受光する光位置
検出素子４ａと、前記偏光板３を透過した後者反射光Ｓ
ｂを受光する光位置検出素子４ｂと、これら光位置検出
素子４ａ、４ｂにおける各受光点Ｐａ、Ｐｂの座標を入
力し、前記水膜２の１ＴＪｆｆｄを演算し出力するマイ
コン５とでなる構成とした。
上記水膜の膜厚測定装置によれば、ランダム偏光なるレ
ーザ光Ｓの直線偏光成分のほとんどは、水面２１と偏光
板３とで反射し、反射光Ｓａとなって光位置検出素子４
ａで受光点Ｐａを結ぶ。他方該レーザ光Ｓの水平偏光成
分のほとんどは水底面２２での反射し、反射光Ｓｂとな
って、偏光板３を透過し、光位置検出素子４ｂで受光点
ｐｂを結ぶ。偏光板３で反射光Ｓａ、Ｓｂを分離させる
のは、測定対象の水膜の厚さが薄いため、１つの光位置
検出素子だけではこれら反射光Ｓａ、Ｓｂの水膜の厚さ
による位置の隔たりを分離することが難しいためである
。そこで、反射光Ｓａ、Ｓｂの光路の途中に偏光板３を
備えることにより、これらを分離せしめ、次いで各光位
置検出素子４ａ、４ｂに受光せしめる。マイコン５はこ
れらの受光点Ｐａ、Ｐｂの座標を人力して水膜のＷｆｌ
Ｎｄを演算し出力する。
ーザ光Ｓの直線偏光成分のほとんどは、水面２１と偏光
板３とで反射し、反射光Ｓａとなって光位置検出素子４
ａで受光点Ｐａを結ぶ。他方該レーザ光Ｓの水平偏光成
分のほとんどは水底面２２での反射し、反射光Ｓｂとな
って、偏光板３を透過し、光位置検出素子４ｂで受光点
ｐｂを結ぶ。偏光板３で反射光Ｓａ、Ｓｂを分離させる
のは、測定対象の水膜の厚さが薄いため、１つの光位置
検出素子だけではこれら反射光Ｓａ、Ｓｂの水膜の厚さ
による位置の隔たりを分離することが難しいためである
。そこで、反射光Ｓａ、Ｓｂの光路の途中に偏光板３を
備えることにより、これらを分離せしめ、次いで各光位
置検出素子４ａ、４ｂに受光せしめる。マイコン５はこ
れらの受光点Ｐａ、Ｐｂの座標を人力して水膜のＷｆｌ
Ｎｄを演算し出力する。
以下実施例を説明する。実施例は、第１図に示されるよ
うに、水Ｍ２に対し、レーザ照射装置１と、偏光板３と
、光位置検出素子４ａ、４ｂと、マイコン５とから大略
構成される。詳しくは、レーザ照射袋Ｗ１はランダム偏
光であるレーザ光Ｓを水面２１に対して斜めに照射する
。偏光板３は、水面２１かもの反射光Ｓａと水底面２２
からの反射光Ｓｂとの光路上に備えられる。光位置検出
素子４ａは偏光板３で反射した反射光Ｓａを受光してそ
の表面に受光点Ｐａを結ぶ。他方の光位置検出素子４ｂ
は偏光板３を透過した反射光Ｓｂを受光してその表面に
受光点Ｐｂを結ぶ。これら光位置検出素子４ａ、４ｂの
受光面には水平軸χと鉛直軸ｙとからなる直交座標が備
えられ、反射光Ｓａ、Ｓｂがこれら受光面に垂直に入射
するように配置される。マイコン５は各受光点Ｐａ、Ｐ
ｂの座標を入力し、これらから水ｌ！１２の膜厚ｄを演
算して出力機器６に出力する。出力機器６は表示器、プ
リンタ、その他がある。マイコン５は、本例では、膜厚
ｄを、 ｋＸｄｏ＝ｄ と演算する。には、 ｋ＝ ｎ”−ｓ ｉ ｎ” θ／ ｓ ｉ ｎ ２θ
（尚、ｎは水の屈折率、θはレーザ照射角）で表される
係数である。他方ｄｏは、 ｄｏ＝ｌｙａ−ｙｂｌ で表される、反射光Ｓａ％Ｓｂの鉛直座標距離である。 前者ｙａは、第２図（ａ）に示されるように、光位置検
出素子４ａにおける受光点Ｐａ（χａｓ ｙａ）のｙ座
標である。後者ｙｂは、第２図（ｂ）に示されるように
、光位置検出素子４ｂにおける受光点Ｐｂ（χｂ、ｙｂ
＞のｙ座標である。これらｙ座標ｙａ、ｙｂはマイコン
５で重ね合わせられ（同図Ｃ参照）、前記式１ｙａ−ｙ
ｂｌ＝ｄｏが演算される。 他の実施例としては、 （１） 上記実施例では水平座標χを設けたが、これ
を省略してもよい。 （２） 水底面が凹凸であり、このため水膜の膜厚の
平均値を得たい場合などがある。このような場合、予め
水底に薄い反射板を敷くのがよいが、この場合、該反射
板の板厚を加算する必要がある。その他、各光位置検出
素子４ａ、４ｂへの入射角が、第３図に示されるように
垂直でなく、所定角度端いている場合などでは、上記実
施例における係数にの設定値は、その状況に合わせて適
宜変更する必要がある。 上記実施例によれば、扱い易いレーザ光を用いて自動的
に水膜の膜厚を演算し出力するため、測定の習熟性は不
要であり、水膜の膜厚を高精度にかつ短時間に検出する
ことができる。また本発明を利用すれば、走行車両に本
発明を車載し、運行状態で走行路面の水膜の膜厚を測定
できるようにもなる。
うに、水Ｍ２に対し、レーザ照射装置１と、偏光板３と
、光位置検出素子４ａ、４ｂと、マイコン５とから大略
構成される。詳しくは、レーザ照射袋Ｗ１はランダム偏
光であるレーザ光Ｓを水面２１に対して斜めに照射する
。偏光板３は、水面２１かもの反射光Ｓａと水底面２２
からの反射光Ｓｂとの光路上に備えられる。光位置検出
素子４ａは偏光板３で反射した反射光Ｓａを受光してそ
の表面に受光点Ｐａを結ぶ。他方の光位置検出素子４ｂ
は偏光板３を透過した反射光Ｓｂを受光してその表面に
受光点Ｐｂを結ぶ。これら光位置検出素子４ａ、４ｂの
受光面には水平軸χと鉛直軸ｙとからなる直交座標が備
えられ、反射光Ｓａ、Ｓｂがこれら受光面に垂直に入射
するように配置される。マイコン５は各受光点Ｐａ、Ｐ
ｂの座標を入力し、これらから水ｌ！１２の膜厚ｄを演
算して出力機器６に出力する。出力機器６は表示器、プ
リンタ、その他がある。マイコン５は、本例では、膜厚
ｄを、 ｋＸｄｏ＝ｄ と演算する。には、 ｋ＝ ｎ”−ｓ ｉ ｎ” θ／ ｓ ｉ ｎ ２θ
（尚、ｎは水の屈折率、θはレーザ照射角）で表される
係数である。他方ｄｏは、 ｄｏ＝ｌｙａ−ｙｂｌ で表される、反射光Ｓａ％Ｓｂの鉛直座標距離である。 前者ｙａは、第２図（ａ）に示されるように、光位置検
出素子４ａにおける受光点Ｐａ（χａｓ ｙａ）のｙ座
標である。後者ｙｂは、第２図（ｂ）に示されるように
、光位置検出素子４ｂにおける受光点Ｐｂ（χｂ、ｙｂ
＞のｙ座標である。これらｙ座標ｙａ、ｙｂはマイコン
５で重ね合わせられ（同図Ｃ参照）、前記式１ｙａ−ｙ
ｂｌ＝ｄｏが演算される。 他の実施例としては、 （１） 上記実施例では水平座標χを設けたが、これ
を省略してもよい。 （２） 水底面が凹凸であり、このため水膜の膜厚の
平均値を得たい場合などがある。このような場合、予め
水底に薄い反射板を敷くのがよいが、この場合、該反射
板の板厚を加算する必要がある。その他、各光位置検出
素子４ａ、４ｂへの入射角が、第３図に示されるように
垂直でなく、所定角度端いている場合などでは、上記実
施例における係数にの設定値は、その状況に合わせて適
宜変更する必要がある。 上記実施例によれば、扱い易いレーザ光を用いて自動的
に水膜の膜厚を演算し出力するため、測定の習熟性は不
要であり、水膜の膜厚を高精度にかつ短時間に検出する
ことができる。また本発明を利用すれば、走行車両に本
発明を車載し、運行状態で走行路面の水膜の膜厚を測定
できるようにもなる。
以上説明したように、本発明の水膜の膜厚測定装置によ
れば、レーザという扱い易い光源を用いているため、ま
た、マイコンを用いて自動的に水膜の膜厚を演算し出力
するため、取扱が簡単であり、高ｔｉ度にかつ短時間に
水膜の膜厚を検出できるようになる。また、本発明に係
わる水膜の膜厚測定装置を例えば走行車両に車載するこ
とにより、該走行車両の運行状態で該走行路面の水膜の
膜厚を測定することもできるようになる。
れば、レーザという扱い易い光源を用いているため、ま
た、マイコンを用いて自動的に水膜の膜厚を演算し出力
するため、取扱が簡単であり、高ｔｉ度にかつ短時間に
水膜の膜厚を検出できるようになる。また、本発明に係
わる水膜の膜厚測定装置を例えば走行車両に車載するこ
とにより、該走行車両の運行状態で該走行路面の水膜の
膜厚を測定することもできるようになる。
第１図は実施例の模式構成図、第２図は実施例における
受光座標図であって、（ａ）は一方の受光点を示す図、
（ｂ）は他方の受光点Ｐｂを示す図、（ｃ）は上記（ａ
）、（ｂ）の受光点の座標の重ね合わせ図、第３図は他
の実施例であって光位置検出素子の受光面が入射光に対
して傾斜している状態を示す図である。
受光座標図であって、（ａ）は一方の受光点を示す図、
（ｂ）は他方の受光点Ｐｂを示す図、（ｃ）は上記（ａ
）、（ｂ）の受光点の座標の重ね合わせ図、第３図は他
の実施例であって光位置検出素子の受光面が入射光に対
して傾斜している状態を示す図である。
Claims (1)
- ランダム偏光であるレーザ光Ｓを水膜２の水面２１に対
して斜めに照射するレーザ照射装置１と、前記水面２１
からの前記レーザ光Ｓの反射光Ｓａと水底面２２からの
前記レーザ光Ｓの反射光Ｓｂとの光路上に備えられた偏
光板３と、この偏光板３で反射した前者反射光Ｓａを受
光する光位置検出素子４ａと、前記偏光板３を透過した
後者反射光Ｓｂを受光する光位置検出素子４ｂと、これ
ら光位置検出素子４ａ、４ｂにおける各受光点Ｐａ、Ｐ
ｂの座標を入力し、前記水膜２の膜厚ｄを演算し出力す
るマイコン５とからなる構成を特徴とする水膜の膜厚測
定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28095290A JPH04157306A (ja) | 1990-10-19 | 1990-10-19 | 水膜の膜厚測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28095290A JPH04157306A (ja) | 1990-10-19 | 1990-10-19 | 水膜の膜厚測定装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04157306A true JPH04157306A (ja) | 1992-05-29 |
Family
ID=17632192
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP28095290A Pending JPH04157306A (ja) | 1990-10-19 | 1990-10-19 | 水膜の膜厚測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04157306A (ja) |
-
1990
- 1990-10-19 JP JP28095290A patent/JPH04157306A/ja active Pending
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