JPH0452695Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔考案の分野〕 本考案は光学系を配置するフレーム構造に特徴
を有するレーザ計測装置に関するものである。

〔考案の概要〕

本考案によるレーザ計測装置は、側板と、側板
の上下に設けられた天板及び底板で構成されたフ
レームを有しており、各側板にはクランプを介し
て低線膨脹率のロツドを固定し、ロツドに複数の
平板のキヤリアを設けている。そして各キヤリア
の上に投受光部の光学器材を取付け、天板にはレ
ーザ光源を搭載している。こうして光学系を１つ
のフレームに装着したため、レーザ計測装置全体
を小型に構成することができ、環境の温度変化に
かかわらず投受光光学系の光学器材間の位置関係
の変化を極めて少なくすることができる。

〔従来技術とその問題点〕

（従来技術） 従来のレーザ計測装置、例えば２次元レーザ速
度計測装置は、第７図に示すように四角形のテー
ブル１の上に、光源として多色光のレーザ発振器
２及びその光を分光する光学器材が配置されてい
る。即ちレーザ発振器２の出射面に対向してカラ
ービームスプリツタ３が配置され、カラービーム
スプリツタ３によつて分光されたレーザビームが
ビームスプリツタ４によつて更に分岐される。ビ
ームスプリツタ４には光フアイバコネクタ５を介
して光フアイバ６が接続されている。カラービー
ムスプリツタ３とビームスプリツタ４で投光光学
系が構成されている。

光フアイバ６には測定領域からの散乱光が入射
する。光フアイバ６は光フアイバコネクタ５を介
して受光器７にも接続されている。受光器７は測
定領域の散乱光を電気信号に変換するものであ
る。

（考案が解決しようとする問題点） しかるにこのような従来のレーザ計測装置によ
れば、光源であるレーザ発振器、投光光学系の分
光器等、受光光学系の受光器等をテーブル上に配
置してレーザ計測装置が構成されているので、広
いテーブルと設定場所を必要とするという問題点
があつた。

又レーザ光を分光し測定領域に導くまでの光学
器材の光軸を厳密に調整する必要があつて、光軸
の調整が複雑で非常な手間がかかるという欠点も
あつた。そして温度変化によつてテーブル上に配
置された光学器材の位置がずれることがあり、レ
ーザ光の光軸が変化するため光学系の信頼性を向
上させることが困難であつた。

〔技術的課題〕

本考案はこのような従来のレーザ計測装置の問
題点に鑑みてなされたものであつて、レーザ計測
装置を小型に構成し、周囲の温度変化による光学
器材の光軸が変化しないようにすることを技術的
課題とする。

〔考案の構成と効果〕

（問題点を解決するための手段） 本考案は光学系を配置するフレーム構造に特徴
を有するレーザ計測装置であつて、第１図〜第６
図に示すように、少なくとも２枚の側板及び該側
板の上下に夫々設けられた天板及び底板を有する
フレームと、フレームの天板に搭載されたレーザ
光源と、フレームの各側板に夫々固定された第１
のクランプ、及び第２のクランプと、第１のクラ
ンプに固定され、第２のクランプによつて各側板
に平行に案内される低線膨脹率を有するロツド
と、ロツドに所定間隔を隔てて固定され、光学器
材が配置された複数の平板のキヤリアと、を具備
することを特徴とするものである。

（作用） このような本考案によるレーザ計測装置によれ
ば、フレームの天板にレーザ光源を搭載してあ
る。又フレームの側板にクランプを固定しクラン
プに低線膨脹率のロツドを固定し、ロツドにキヤ
リアを所定間隔を隔てて固定している。そしてキ
ヤリアの上に光学器材を配置しているため、キヤ
リアの移動により光学系の位置調整を容易に行う
ことができる。

（考案の効果） 本考案ではレーザ計測装置の本体に二枚以上の
側板が取付けられたフレームを用いているため、
フレームの天板の上にレーザ光源であるArイオ
ンレーザ等の大型レーザ発振器を搭載してもフレ
ームの捩れがなく、フレームの側板に取付けてあ
る投受光光学系の光軸が狂う恐れがない。このよ
うに光学系が１つのフレームに装着されているた
めにレーザ計測装置を小型に構成できる。

又フレームの側板にクランプを介して低い線膨
脹率を有するロツドが固定され、ロツド上のキヤ
リアに投受光部の光学器材が取付けられている。
従つて周囲の温度変化によつても光学器材間の間
隔がほとんど変化することがなく、光軸の狂いも
なくなる。更にケースの側面から容易に光軸調整
をすることができる。

〔実施例の説明〕

第２図ａは本考案の一実施例による２次元レー
ザ速度計測装置の立面図、第２図ｂはその正面
図、第２図ｃはその側面図である。本実施例によ
る２次元レーザ速度計測装置は四角形で筒状のケ
ース１１を有している。ケース１１は種々の操作
を行う正面パネル１２、着脱自在の左右側面パネ
ル１３，１４及び背面パネル１５を有している。

ケース１１内には第１図ａに立面図、第１図ｂ
に正面図、第１図ｃにＡ−Ａ線拡大断面図を示す
ように、左側板１６と右側板１７及びそれらの上
下に設けられた天板１８と底板１９とを有する金
属製フレーム２０が収納されている。天板１８の
上には第２図ａ〜第２図ｃに示すように、例えば
筒状で長尺の重量のあるArイオンレーザ等のレ
ーザ発振器２１が搭載されている。レーザ発振器
２１の下面にはレベラー２２ａ〜２２ｄが設けら
れ、その水平度が調節される。又天板１８の前部
には光軸調整器２３が天板１８に直角に取付けら
れている。光軸調整器２３はフレーム２０に与え
る光軸を調整するものである。底板１９の下には
レベラー２４ａ〜２４ｄが設けられ、フレーム２
０の水平度が調節される。

右側板１７に、緑色と青色のレーザ光を夫々投
光する投光部２５ａ，２５ｂが第１図ａに示すよ
うに間隔をおいて直列に取付けられている。フレ
ーム２０の内の左右の側板１６，１７の間には第
１図ａに示すように、受光器２６から与えられる
電気信号を処理する電気信号処理部２７が設けら
れている。

第３図及び第４図のＢ−Ｂ線断面図に示すよう
に、右側板１７には平板状のクランプ２８ａがス
ペーサ２９を介してネジ３０によつて固定されて
いる。同様にクランプ２８ａと同一形状のクラン
プ２８ｂ，２８ｃも第３図に示すように右側板１
７に固定される。ここでクランプ２８ａ，２８
ｂ，２８ｃは第４図及び第５図に断面図を示すよ
うに、円柱の金属棒である２本のロツド３１ａ，
３１ｂを貫通させる貫通孔を有している。ロツド
３１ａ，３１ｂには他のフレーム材料となるFe，
Alの膨張率10×10^-6deg^-1，23×10^-6degより充
分低い２〜３×10^-6deg^-1以下の低線膨脹率を有
する部材を用いるものとし、例えば線膨脹率0.6
×10^-6deg^-1のスーパーインバール合金（Fe−Ni
合金）を用いる。ここでクランプ２８ａはロツド
３１ａ，３１ｂをネジ３０によつて締付けて固定
するものであり、クランプ２８ｂ，２８ｃは右側
板１７の熱膨張に伴つてクランプ２８ａとの相対
位置がわずかに変化してもロツド３１ａ，３１ｂ
を平行となるように案内するためのものである。
クランプ２８ａはロツド３１ａ，３１ｂを固定す
る第１のクランプであり、クランプ２８ｂ，２８
ｃはロツド３１ａ，３１ｂを案内する第２のクラ
ンプである。そしてロツド３１ａ，３１ｂにキヤ
リア３２ａ，３２ｂ，３２ｃ，３２ｄが保持され
ている。キヤリア３２ａ，３２ｂは第５図のＣ−
Ｃ線断面図に示すように、右側板１７に直接接触
しないように固定される。又キヤリア３２ｃ，３
２ｄはロツド３２ａ，３２ｂによつて案内され、
左右方向にわずかに摺動できるように取付けられ
る。キヤリア３２ａにはカラービームスプリツタ
３３が取付けられる。カラービームスプリツタ３
３は光軸調整器２３から与えられるレーザビーム
を緑色と青色に分光するものである。又キヤリア
３２ｂ〜３２ｄにはカラービームスプリツタ３３
によつて分光された緑色のレーザビームの投光部
２５ａの光学器材を保持するものである。又ロツ
ド３１ａ，３１ｂに所定間隔を隔ててキヤリア３
２ｅが固定され、キヤリア３２ｆ，３２ｇがキヤ
リア３２ｃ，３２ｄと同様に３２ｆ，３２ｇが摺
動自在に保持されている。キヤリア３２ｅ〜３２
ｇはカラービームスプリツタ３３によつて分光さ
れた青色のレーザビームの投光部２５ｂの光学器
材を保持するものである。ここで緑色及び青色の
光学器材が分散して夫々配置されているキヤリア
３２ｂ〜３２ｄ及び３２ｅ〜３２ｇのうち、夫々
の最も左側のキヤリア３２ｂ，３２ｅのみをロツ
ド３１ａ，３１ｂに固定しているのは以下の理由
による。即ち他のキヤリア３２ｃ，３２ｄをロツ
ド３１ａ，３１ｂ上で摺動自在とすることによつ
て、その位置調整を側方から容易に行えるように
するためであり、位置調整後は各ロツド３１ａ，
３１ｂに固定する。同様にして青色の光学器材を
配置するキヤリア３２ｆ，３２ｇの位置を左右方
向に調整し、調整後はロツド３１ａ，３１ｂに固
定する。こうして装置の側方から光学系の調整を
容易に行えるようにする。調整後は低線膨張率の
ロツド３１ａ，３１ｂによつてキヤリア３２ｂと
３２ｃ，３２ｄ及びキヤリア３２ｅと３２ｆ，３
２ｇとの相対的位置が決まるため、光学器材間の
距離の温度依存性を低くすることができる。

又左側板１６には第１図ｃに示すように、２本
の低線膨脹率のロツド３４ａ，３４ｂが取付けら
れ、ロツド３４ａ，３４ｂにはキヤリア３５ｂ及
び図示しないキヤリア３５ａ，３５ｃが固定され
る。そしてキヤリア３５ａ〜ｃに受光部２６の光
学器材が取付けられている。

次にキヤリア３２ｂ〜３２ｄ上に保持される投
光光学系について第６図を参照しつつ説明する。
カラービームスプリツタ３３から緑色のレーザビ
ームがビームコンプレツサ３６に与えられる。ビ
ームコンプレツサ３６は緑色に分光されたレーザ
ビームの径を細くし平行度を調節するものであつ
て、そのレーザビームをビームスプリツタ３７に
与える。ビームスプリツタ３７はビームコンプレ
ツサ３６からの緑色のレーザビームを分岐するも
のであつて、レーザビームを夫々ブラツグセル３
８ａ，３８ｂに与える。ブラツグセル３８ａ，３
８ｂは、ビームスプリツタ３７で分岐された第
１、第２のレーザビームの周波数をシフトするも
のであつて、夫々のレーザビームを光フアイバコ
ネクタ３９ａ，３９ｂに与える。光フアイバコネ
クタ３９ａ，３９ｂは光フアイバ４０ａ，４０ｂ
を接続するものである。

ここでビームコンプレツサ３６、ビームスプリ
ツタ３７はキヤリア３２ｂに固定され、ブラツグ
セル３８ａ，３８ｂはキヤリア３２ｃに固定さ
れ、光フアイバコネクタ３９ａ，３９ｂはキヤリ
ア３２ｄに固定される。そしてこれらのキヤリア
３２ｂ〜３２ｄは低線膨脹ロツド３１ａ，３１ｂ
上に固定されているため、周囲環境の温度変化に
よつてもその相対位置や光軸のずれを極めて少な
くすることができる。

キヤリア３２ｅ〜３２ｇに搭載される投光部２
５ｂ、キヤリア３５ａ〜３５ｃ等に搭載される受
光部２６についても同様に各光学器材間の間隔や
光軸のずれを極めて少なくすることができる。又
ケース１１の側面パネル１３，１４を取外してキ
ヤリアの取付位置を変えることによつて側面から
容易に相対位置や光軸の調整をすることができ
る。

尚本実施例はArイオンレーザ光を緑色と青色
の２本のスペクトルに分光した２次元のレーザ速
度計測装置について説明したが、Arイオンレー
ザ光を緑色、青色と紫色の３本のスペクトルに分
光した３次元のレーザ速度計測装置やHe−Neレ
ーザ光を用いた１次元のレーザ速度計測装置、更
にはこれらのレーザ光源を用いた種々の測定装置
に本考案を適用できることはいうまでもない。

又本実施例は光フアイバを用いて測定領域にレ
ーザビームを伝送したが、その代わりにレンズ等
で構成された光学器械を用いてレーザビームを伝
送してもよい。

【図面の簡単な説明】

第１図ａは本考案のレーザ計測装置の一実施例
による２次元レーザ速度計測装置のフレームの立
面図、第１図ｂはその正面図、第１図ｃはそのＡ
−Ａ線拡大断面図、第２図ａはこの２次元レーザ
速度計測装置の立面図、第２図ｂはその正面図、
第２図ｃはその縦断面図、第３図はロツドとキヤ
リアを詳細に示す側面図、第４図はそのＢ−Ｂ線
断面図、第５図はそのＣ−Ｃ線断面図、第６図ａ
はキヤリアとキヤリアの上に取付けられる光学器
材を示す正面図、第６図ｂはその側面図、第７図
は従来のレーザ計測装置の一例を示す配置図であ
る。 １……テーブル、２，２１……レーザ発振器、
３，２３……カラービームスプリツタ、４，３７
……ビームスプリツタ、５，３９ａ，３９ｂ……
光フアイバコネクタ、６，４０ａ，４０ｂ……光
フアイバ、７……受光器、１１……ケース、１６
……左側板、１７……右側板、１８……天板、１
９……底板、２０……フレーム、２５ａ，２５ｂ
……投光部、２６……受光部、２７……電気信号
処理部、３１ａ，３１ｂ，３４ａ，３４ｂ……ロ
ツド、３２ａ〜３２ｇ，３５ａ〜３５ｆ……キヤ
リア、２８ａ〜２８ｃ……クランプ、３６……ビ
ームコンプレツサ、３８ａ，３８ｂ……ブラツグ
セル。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 (1) 少なくとも２枚の側板及び該側板の上下に
   夫々設けられた天板及び底板を有するフレーム
   と、 前記フレームの天板に搭載されたレーザ光源
   と、 前記フレームの各側板に夫々固定された第１
   のクランプ、及び第２のクランプと、 前記第１のクランプに固定され、第２のクラ
   ンプによつて前記各側板に平行に案内される低
   線膨脹率を有するロツドと、 前記ロツドに所定間隔を隔てて固定され、光
   学器材が配置された複数の平板のキヤリアと、
   を具備することを特徴とするレーザ計測装置。 (2) 前記ロツドは、前記各側板に夫々平行に固定
   された２本のロツドであることを特徴とする実
   用新案登録請求の範囲第１項記載のレーザ計測
   装置。