JPH09178413A - 測定対象物周りの媒体の揺らぎによるノイズの補償方法及びそのための装置 - Google Patents
測定対象物周りの媒体の揺らぎによるノイズの補償方法及びそのための装置Info
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- JPH09178413A JPH09178413A JP7334705A JP33470595A JPH09178413A JP H09178413 A JPH09178413 A JP H09178413A JP 7334705 A JP7334705 A JP 7334705A JP 33470595 A JP33470595 A JP 33470595A JP H09178413 A JPH09178413 A JP H09178413A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 測定対象物の周りの空気などの揺らぎによる
ノイズの補償を行い、的確な測定対象物の測定を可能に
する測定対象物周りの媒体の揺らぎによるノイズの補償
方法及びそのための装置を提供する。 【解決手段】 第１のレーザー光をＨｅ−Ｎｅレーザー
１で、第２のレーザー光をＹＡＧレーザー２で得て、こ
の２色のレーザーを、第１のダイクロイックミラー（Ｄ
Ｍ１）６で同軸の１本の線になし、前記第２のレーザー
光を測定対象物に到達する直前で第２のダイクロイック
ミラー（ＤＭ２）９で反射させ、前記第１のレーザー光
は測定対象物で反射させ、反射した２色のレーザーを、
第３のダイクロイックミラー（ＤＭ３）１１で分けて、
測定対象物で反射した第１のレーザー光を第１の位置検
出器１２で検出し、測定対象物に到達する直前で反射し
た第２のレーザー光を第２の位置検出器１３で検出す
る。
ノイズの補償を行い、的確な測定対象物の測定を可能に
する測定対象物周りの媒体の揺らぎによるノイズの補償
方法及びそのための装置を提供する。 【解決手段】 第１のレーザー光をＨｅ−Ｎｅレーザー
１で、第２のレーザー光をＹＡＧレーザー２で得て、こ
の２色のレーザーを、第１のダイクロイックミラー（Ｄ
Ｍ１）６で同軸の１本の線になし、前記第２のレーザー
光を測定対象物に到達する直前で第２のダイクロイック
ミラー（ＤＭ２）９で反射させ、前記第１のレーザー光
は測定対象物で反射させ、反射した２色のレーザーを、
第３のダイクロイックミラー（ＤＭ３）１１で分けて、
測定対象物で反射した第１のレーザー光を第１の位置検
出器１２で検出し、測定対象物に到達する直前で反射し
た第２のレーザー光を第２の位置検出器１３で検出す
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、レーザー光線を利
用する変位測定を行う場合など、測定対象物の周りの媒
体、例えば、空気（あるいは水など）の揺らぎによるノ
イズの補償方法及びそのための装置に関するものであ
る。
用する変位測定を行う場合など、測定対象物の周りの媒
体、例えば、空気（あるいは水など）の揺らぎによるノ
イズの補償方法及びそのための装置に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】従来より、物体の形状測定などにレーザ
ー光線を利用する変位測定が行われている。このような
レーザー光線を利用する変位測定は、製品の検査や製品
の管理などの生産現場に至るまで幅広く使用されてい
る。
ー光線を利用する変位測定が行われている。このような
レーザー光線を利用する変位測定は、製品の検査や製品
の管理などの生産現場に至るまで幅広く使用されてい
る。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】このように、物体の形
状測定など基礎研究のレベルから、製品の管理などの生
産現場に至るまで幅広く使用されているレーザー光線を
利用する変位測定を行う際、測定対象物の周りの空気
（あるいは水など）の揺らぎなどがノイズとなり、測定
結果の精度が上がらない場合がある。
状測定など基礎研究のレベルから、製品の管理などの生
産現場に至るまで幅広く使用されているレーザー光線を
利用する変位測定を行う際、測定対象物の周りの空気
（あるいは水など）の揺らぎなどがノイズとなり、測定
結果の精度が上がらない場合がある。
【０００４】特に、測定対象物が流れの中にある場合、
例えば、風洞実験などの場合は、その流れの乱れによ
り、レーザー光線が揺らいでしまい、測定自身が不可能
な場合がある。本発明は、上記問題点を除去し、測定対
象物の周りの空気などの揺らぎによるノイズの補償を行
い、的確な測定対象物の測定を可能にする測定対象物周
りの媒体の揺らぎによるノイズの補償方法及びそのため
の装置を提供することを目的とする。
例えば、風洞実験などの場合は、その流れの乱れによ
り、レーザー光線が揺らいでしまい、測定自身が不可能
な場合がある。本発明は、上記問題点を除去し、測定対
象物の周りの空気などの揺らぎによるノイズの補償を行
い、的確な測定対象物の測定を可能にする測定対象物周
りの媒体の揺らぎによるノイズの補償方法及びそのため
の装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するために、 〔１〕測定対象物周りの媒体の揺らぎによるノイズの補
償方法において、第１のレーザー光と第２のレーザー光
を同時に発生させ、前記第１のレーザー光と第２のレー
ザー光を合わせ、前記第１のレーザー光は測定対象物で
反射させ、前記第２のレーザー光は測定対象物に到達す
る直前で反射させ、前記測定対象物で反射した第１のレ
ーザー光と前記測定対象物に到達する直前で反射した第
２のレーザー光とをそれぞれに分け、前記測定対象物で
反射した第１のレーザー光を第１の位置検出器で検出
し、前記測定対象物に到達する直前で反射した第２のレ
ーザー光を第２の位置検出器で検出し、前記第１の位置
検出器と前記第２の位置検出器からの検出値に基づい
て、前記測定対象物周りの媒体の揺らぎを補正するよう
にしたものである。
成するために、 〔１〕測定対象物周りの媒体の揺らぎによるノイズの補
償方法において、第１のレーザー光と第２のレーザー光
を同時に発生させ、前記第１のレーザー光と第２のレー
ザー光を合わせ、前記第１のレーザー光は測定対象物で
反射させ、前記第２のレーザー光は測定対象物に到達す
る直前で反射させ、前記測定対象物で反射した第１のレ
ーザー光と前記測定対象物に到達する直前で反射した第
２のレーザー光とをそれぞれに分け、前記測定対象物で
反射した第１のレーザー光を第１の位置検出器で検出
し、前記測定対象物に到達する直前で反射した第２のレ
ーザー光を第２の位置検出器で検出し、前記第１の位置
検出器と前記第２の位置検出器からの検出値に基づい
て、前記測定対象物周りの媒体の揺らぎを補正するよう
にしたものである。
【０００６】〔２〕測定対象物周りの媒体の揺らぎによ
るノイズの補償方法において、第１のレーザー光をＨｅ
−Ｎｅレーザー（λ1 ＝６３３ｎｍ）で、第２のレーザ
ー光をＹＡＧレーザー（λ2 ＝１．０６μｍ）で得て、
該２色のレーザー光を、第１のダイクロイックミラーで
同軸の１本の線になし、前記第２のレーザー光を測定対
象物に到達する直前で第２のダイクロイックミラーで反
射させ、前記第１のレーザー光は前記測定対象物で反射
させ、反射した２色のレーザー光を、第３のダイクロイ
ックミラーで分けて、前記測定対象物で反射した第１の
レーザー光を第１の位置検出器で検出し、前記測定対象
物に到達する直前で反射した第２のレーザー光を第２の
位置検出器で検出するようにしたものである。
るノイズの補償方法において、第１のレーザー光をＨｅ
−Ｎｅレーザー（λ1 ＝６３３ｎｍ）で、第２のレーザ
ー光をＹＡＧレーザー（λ2 ＝１．０６μｍ）で得て、
該２色のレーザー光を、第１のダイクロイックミラーで
同軸の１本の線になし、前記第２のレーザー光を測定対
象物に到達する直前で第２のダイクロイックミラーで反
射させ、前記第１のレーザー光は前記測定対象物で反射
させ、反射した２色のレーザー光を、第３のダイクロイ
ックミラーで分けて、前記測定対象物で反射した第１の
レーザー光を第１の位置検出器で検出し、前記測定対象
物に到達する直前で反射した第２のレーザー光を第２の
位置検出器で検出するようにしたものである。
【０００７】〔３〕測定対象物周りの媒体の揺らぎによ
るノイズの補償装置において、第１のレーザー光と第２
のレーザー光とを同時に発生させる手段と、前記第１の
レーザー光と第２のレーザー光とを合わせる手段と、前
記第１のレーザー光を測定対象物で反射させる手段と、
前記第２のレーザー光を前記測定対象物に到達する直前
で反射させる手段と、前記測定対象物で反射した第１の
レーザー光と前記測定対象物に到達する直前で反射した
第２のレーザー光とをそれぞれに分ける手段と、前記測
定対象物で反射した第１のレーザー光を検出する第１の
位置検出器と、前記測定対象物に到達する直前で反射し
た第２のレーザー光を検出する第２の位置検出器と、前
記第１の位置検出器と前記第２の位置検出器からの検出
値に基づいて、前記測定対象物周りの媒体の揺らぎを補
正する手段とを設けるようにしたものである。
るノイズの補償装置において、第１のレーザー光と第２
のレーザー光とを同時に発生させる手段と、前記第１の
レーザー光と第２のレーザー光とを合わせる手段と、前
記第１のレーザー光を測定対象物で反射させる手段と、
前記第２のレーザー光を前記測定対象物に到達する直前
で反射させる手段と、前記測定対象物で反射した第１の
レーザー光と前記測定対象物に到達する直前で反射した
第２のレーザー光とをそれぞれに分ける手段と、前記測
定対象物で反射した第１のレーザー光を検出する第１の
位置検出器と、前記測定対象物に到達する直前で反射し
た第２のレーザー光を検出する第２の位置検出器と、前
記第１の位置検出器と前記第２の位置検出器からの検出
値に基づいて、前記測定対象物周りの媒体の揺らぎを補
正する手段とを設けるようにしたものである。
【０００８】上記のように構成したので、 （Ａ）測定対象物の周りの空気などの揺らぎによるノイ
ズの補償を行い、的確な測定対象物の測定を行うことが
できる。例えば、Ｈｅ−Ｎｅレーザーのみによる測定に
比べ、Ｈｅ−ＮｅレーザーとＹＡＧレーザーの２色レー
ザーによれば、５０％以上のノイズを除去することがで
きる。
ズの補償を行い、的確な測定対象物の測定を行うことが
できる。例えば、Ｈｅ−Ｎｅレーザーのみによる測定に
比べ、Ｈｅ−ＮｅレーザーとＹＡＧレーザーの２色レー
ザーによれば、５０％以上のノイズを除去することがで
きる。
【０００９】（Ｂ）２色のレーザー光を用いて行う場合
には、セットアップが容易で、かつ２本の光線が同軸で
あり、位置誤差が生じることがない。 （Ｃ）単色光を分割して行う場合には、１色のレーザー
で済むために、安価にできる。
には、セットアップが容易で、かつ２本の光線が同軸で
あり、位置誤差が生じることがない。 （Ｃ）単色光を分割して行う場合には、１色のレーザー
で済むために、安価にできる。
【００１０】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照しながら説明する。図１は本発明の実施例を示す
測定対象物周りの媒体の揺らぎによるノイズの補償を行
った測定システムの構成図である。図１において、１は
Ｈｅ−Ｎｅレーザー（λ1 ＝６３３ｎｍ）、２はＹＡＧ
レーザー（λ2 ＝１．０６μｍ）、３，４はコリメー
タ、５は第１の全反射ミラー、６は第１のダイクロイッ
クミラー（ＤＭ１）、７は第２の全反射ミラー、８はビ
ームスプリッタ、９は第２のダイクロイックミラー（Ｄ
Ｍ２）、１０はゲージブロック（Ｇａｕｇｅ ｂｌｏｃ
ｋ：この場合は測定対象物）、１１は第３のダイクロイ
ックミラー（ＤＭ３）、１２は第１の位置検出器、１３
は第２の位置検出器、１４はコンピュータ、１５は風速
を示している。
を参照しながら説明する。図１は本発明の実施例を示す
測定対象物周りの媒体の揺らぎによるノイズの補償を行
った測定システムの構成図である。図１において、１は
Ｈｅ−Ｎｅレーザー（λ1 ＝６３３ｎｍ）、２はＹＡＧ
レーザー（λ2 ＝１．０６μｍ）、３，４はコリメー
タ、５は第１の全反射ミラー、６は第１のダイクロイッ
クミラー（ＤＭ１）、７は第２の全反射ミラー、８はビ
ームスプリッタ、９は第２のダイクロイックミラー（Ｄ
Ｍ２）、１０はゲージブロック（Ｇａｕｇｅ ｂｌｏｃ
ｋ：この場合は測定対象物）、１１は第３のダイクロイ
ックミラー（ＤＭ３）、１２は第１の位置検出器、１３
は第２の位置検出器、１４はコンピュータ、１５は風速
を示している。
【００１１】そこで、Ｈｅ−Ｎｅレーザー１（λ1 ＝６
３３ｎｍ）から出射されたレーザー光はコリメータ３を
通して、第１のダイクロイックミラー（ＤＭ１）６に至
る。一方、ＹＡＧレーザー（λ2 ＝１．０６μｍ）２か
ら出射されたレーザー光はコリメータ４を通して、第１
の全反射ミラー５で反射されて第１のダイクロイックミ
ラー（ＤＭ１）６に至る。そこで、Ｈｅ−Ｎｅレーザー
１とＹＡＧレーザー２からの２色のレーザー光を、第１
のダイクロイックミラー（ＤＭ１）６により同軸の１本
の線とする。
３３ｎｍ）から出射されたレーザー光はコリメータ３を
通して、第１のダイクロイックミラー（ＤＭ１）６に至
る。一方、ＹＡＧレーザー（λ2 ＝１．０６μｍ）２か
ら出射されたレーザー光はコリメータ４を通して、第１
の全反射ミラー５で反射されて第１のダイクロイックミ
ラー（ＤＭ１）６に至る。そこで、Ｈｅ−Ｎｅレーザー
１とＹＡＧレーザー２からの２色のレーザー光を、第１
のダイクロイックミラー（ＤＭ１）６により同軸の１本
の線とする。
【００１２】この同軸の１本の線は、第２の全反射ミラ
ー７で反射され、ビームスプリッタ８に至る。ＹＡＧレ
ーザー光は測定対象物、つまり、ゲージブロック１０の
直前に固定された第２のダイクロイックミラー（ＤＭ
２）９において反射するが、Ｈｅ−Ｎｅレーザー光は、
第２のダイクロイックミラー９を通過し、測定対象物
（ゲージブロック）１０に至り、そこで反射する。
ー７で反射され、ビームスプリッタ８に至る。ＹＡＧレ
ーザー光は測定対象物、つまり、ゲージブロック１０の
直前に固定された第２のダイクロイックミラー（ＤＭ
２）９において反射するが、Ｈｅ−Ｎｅレーザー光は、
第２のダイクロイックミラー９を通過し、測定対象物
（ゲージブロック）１０に至り、そこで反射する。
【００１３】反射光はビームスプリッタ８により、第３
のダイクロイックミラー（ＤＭ３）１１に向かい、その
第３のダイクロイックミラー１１でその反射光を再び２
本に分け、ＹＡＧレーザー光は第２の位置検出器１３に
より、Ｈｅ−Ｎｅレーザー光は第１の位置検出器１２に
よりそれぞれ検出し、これらの検出値に基づいて、コン
ピュータ１４で測定対象物の測定処理、つまり、測定対
象物周りの媒体の揺らぎを補正する。
のダイクロイックミラー（ＤＭ３）１１に向かい、その
第３のダイクロイックミラー１１でその反射光を再び２
本に分け、ＹＡＧレーザー光は第２の位置検出器１３に
より、Ｈｅ−Ｎｅレーザー光は第１の位置検出器１２に
よりそれぞれ検出し、これらの検出値に基づいて、コン
ピュータ１４で測定対象物の測定処理、つまり、測定対
象物周りの媒体の揺らぎを補正する。
【００１４】以下、本発明の測定対象物周りの媒体の揺
らぎによるノイズの補償方法について詳細に説明する。
まず、本発明の測定対象物の測定原理について述べる。
図１に示すような装置をセットして、上記したように２
種の波長の光源、ここでは、Ｈｅ−Ｎｅレーザー１とＹ
ＡＧレーザー２から出たレーザー光を、それぞれコリメ
ータ３，４を通し、第１のダイクロイックミラー（ＤＭ
１）６により同軸の１本の線とする。ＹＡＧレーザー光
は、測定対象物であるゲージブロック１０の直前に固定
された第２のダイクロイックミラー（ＤＭ２）９におい
て反射するが、Ｈｅ−Ｎｅレーザー光は第２のダイクロ
イックミラー（ＤＭ２）９を通過し、ゲージブロック１
０で反射する。反射光を再び第３のダイクロイックミラ
ー（ＤＭ３）１１で２本に分け、ＹＡＧレーザー光は第
２の位置検出器１３により、Ｈｅ−Ｎｅレーザー光は第
１の位置検出器１２により検出する。
らぎによるノイズの補償方法について詳細に説明する。
まず、本発明の測定対象物の測定原理について述べる。
図１に示すような装置をセットして、上記したように２
種の波長の光源、ここでは、Ｈｅ−Ｎｅレーザー１とＹ
ＡＧレーザー２から出たレーザー光を、それぞれコリメ
ータ３，４を通し、第１のダイクロイックミラー（ＤＭ
１）６により同軸の１本の線とする。ＹＡＧレーザー光
は、測定対象物であるゲージブロック１０の直前に固定
された第２のダイクロイックミラー（ＤＭ２）９におい
て反射するが、Ｈｅ−Ｎｅレーザー光は第２のダイクロ
イックミラー（ＤＭ２）９を通過し、ゲージブロック１
０で反射する。反射光を再び第３のダイクロイックミラ
ー（ＤＭ３）１１で２本に分け、ＹＡＧレーザー光は第
２の位置検出器１３により、Ｈｅ−Ｎｅレーザー光は第
１の位置検出器１２により検出する。
【００１５】そこで、第１の位置検出器１２からの出力
ΔＶ01には、測定対象物の変位と周辺空気の揺らぎによ
るノイズがのっているが、第２の位置検出器１３からの
出力ΔＶ02は測定対象物の変位にはよらないことより、
周辺空気の揺らぎによるノイズを差し引くことができ
る。ここで、上記した２色のレーザー光を共に用いた方
法を、便宜的に、２色補償法（Ｔｗｏ−Ｃｏｌｏｒ Ｃ
ｏｍｐｅｎｓａｔｉｏｎ：ＴＣＣ法）と呼ぶ。
ΔＶ01には、測定対象物の変位と周辺空気の揺らぎによ
るノイズがのっているが、第２の位置検出器１３からの
出力ΔＶ02は測定対象物の変位にはよらないことより、
周辺空気の揺らぎによるノイズを差し引くことができ
る。ここで、上記した２色のレーザー光を共に用いた方
法を、便宜的に、２色補償法（Ｔｗｏ−Ｃｏｌｏｒ Ｃ
ｏｍｐｅｎｓａｔｉｏｎ：ＴＣＣ法）と呼ぶ。
【００１６】次に、本発明の測定対象物の測定における
解析法について述べる。Ｈｅ−Ｎｅレーザー（波長
λ1 ）、ＹＡＧレーザー（波長λ2 ）のレーザー光の揺
らぎをそれぞれξ1 、ξ2 とすると、第１の位置検出器
１２の出力ΔＶ01と、第２の位置検出器１３の出力ΔＶ
02は、それぞれ、 ΔＶ01＝ｋ1 ×（θ＋ξ1 ） ΔＶ02＝ｋ2 ×ξ2 で示される。ここで、ｋ1 、ｋ2 はレーザー光の波長、
位置検出器の特性などによる係数、θは測定対象物の変
位、ξ1 、ξ2 の間には、 ξ1 ＝ｂξ2 の関係がある。ｂは周辺空気の揺らぎによる係数であ
る。
解析法について述べる。Ｈｅ−Ｎｅレーザー（波長
λ1 ）、ＹＡＧレーザー（波長λ2 ）のレーザー光の揺
らぎをそれぞれξ1 、ξ2 とすると、第１の位置検出器
１２の出力ΔＶ01と、第２の位置検出器１３の出力ΔＶ
02は、それぞれ、 ΔＶ01＝ｋ1 ×（θ＋ξ1 ） ΔＶ02＝ｋ2 ×ξ2 で示される。ここで、ｋ1 、ｋ2 はレーザー光の波長、
位置検出器の特性などによる係数、θは測定対象物の変
位、ξ1 、ξ2 の間には、 ξ1 ＝ｂξ2 の関係がある。ｂは周辺空気の揺らぎによる係数であ
る。
【００１７】従って、位置検出器の出力の間には ΔＶ01＝ｋ1 θ＋（ｋ1 ／ｋ2 ）ｂΔＶ02＝ｋ1 θ＋ｃ
ΔＶ02 の関係が存在する。ここで、留意すべきことは、本発明
によれば、レーザー光の進行方向の揺らぎを補正するの
ではなくて、レーザー光の進行方向に対して、垂直方向
の揺らぎを補正対象にしている。
ΔＶ02 の関係が存在する。ここで、留意すべきことは、本発明
によれば、レーザー光の進行方向の揺らぎを補正するの
ではなくて、レーザー光の進行方向に対して、垂直方向
の揺らぎを補正対象にしている。
【００１８】次に、具体的な測定例について説明する。
測定例として、片持ち板の自由端側を圧電素子により加
振し、板の変位を測定した。また、風洞内で実験するこ
とにより、周辺空気に揺らぎを与えた。まず、測定対象
物を加振せず、風速を０ｍ／ｓ〜８ｍ／ｓに変化させ校
正を行った。Ｈｅ−Ｎｅレーザー（波長λ1 ）、ＹＡＧ
レーザー（波長λ2 ）をそれぞれ単独で測定した単色法
の場合、およびＨｅ−Ｎｅレーザー（波長λ1 ）とＹＡ
Ｇレーザー（波長λ2 ）とを同時に用いたＴＣＣ法を用
いた場合の測定結果の変動の標準偏差（それぞれσ1 、
σ2 、σ12とする）を表１に示す。
測定例として、片持ち板の自由端側を圧電素子により加
振し、板の変位を測定した。また、風洞内で実験するこ
とにより、周辺空気に揺らぎを与えた。まず、測定対象
物を加振せず、風速を０ｍ／ｓ〜８ｍ／ｓに変化させ校
正を行った。Ｈｅ−Ｎｅレーザー（波長λ1 ）、ＹＡＧ
レーザー（波長λ2 ）をそれぞれ単独で測定した単色法
の場合、およびＨｅ−Ｎｅレーザー（波長λ1 ）とＹＡ
Ｇレーザー（波長λ2 ）とを同時に用いたＴＣＣ法を用
いた場合の測定結果の変動の標準偏差（それぞれσ1 、
σ2 、σ12とする）を表１に示す。
【００１９】
【表１】
【００２０】ここで、補償効率を（１−σ12／σ1 ）×
１００（％）で定義する。この表１から明らかなよう
に、ＴＣＣ法によれば、Ｈｅ−Ｎｅレーザーのみによる
測定に比べ、５０％以上ノイズを除去していることがわ
かる。図２に風速４ｍ／ｓの出力例を示す。ここで、縦
軸は傾斜角度変化量（Ｔｉｌｔ ａｎｇｌｅ ｖａｒｉ
ａｔｉｏｎ）（秒）、横軸は時間（ｍｓ）を示してい
る。
１００（％）で定義する。この表１から明らかなよう
に、ＴＣＣ法によれば、Ｈｅ−Ｎｅレーザーのみによる
測定に比べ、５０％以上ノイズを除去していることがわ
かる。図２に風速４ｍ／ｓの出力例を示す。ここで、縦
軸は傾斜角度変化量（Ｔｉｌｔ ａｎｇｌｅ ｖａｒｉ
ａｔｉｏｎ）（秒）、横軸は時間（ｍｓ）を示してい
る。
【００２１】この図から明らかなように、単色法〔Ｈｅ
−Ｎｅレーザー（波長λ1 ）、ＹＡＧレーザー（波長λ
2 ）をそれぞれ単独で測定した場合には測定対象物の周
りの媒体の揺らぎによる影響が大きいのに対して、ＴＣ
Ｃ法を用いた場合の測定結果はその変動が小さいことが
わかる。次に、測定対象物を圧電素子により矩形波の加
振を行った。風速４ｍ／ｓにおける測定結果を図３に示
す。ここで、縦軸は傾斜角度変化量（Ｔｉｌｔ ａｎｇ
ｌｅ ｖａｒｉａｔｉｏｎ）（秒）、横軸は時間（ｍ
ｓ）を示している。
−Ｎｅレーザー（波長λ1 ）、ＹＡＧレーザー（波長λ
2 ）をそれぞれ単独で測定した場合には測定対象物の周
りの媒体の揺らぎによる影響が大きいのに対して、ＴＣ
Ｃ法を用いた場合の測定結果はその変動が小さいことが
わかる。次に、測定対象物を圧電素子により矩形波の加
振を行った。風速４ｍ／ｓにおける測定結果を図３に示
す。ここで、縦軸は傾斜角度変化量（Ｔｉｌｔ ａｎｇ
ｌｅ ｖａｒｉａｔｉｏｎ）（秒）、横軸は時間（ｍ
ｓ）を示している。
【００２２】この図から明らかなように、ＴＣＣ法によ
ると圧電素子により矩形波の加振が認められるが、単色
法（Ｈｅ−Ｎｅレーザー、ＹＡＧレーザーそれぞれ単
独）では、矩形の振動はノイズに埋もれて認めることが
できない。上記した実施例によれば、２色のレーザー光
を用いる場合について説明したが、これに代えて、単色
光を２本に分割することにより、ノイズを除去すること
ができる。ただし、その場合、図１において、第１のダ
イクロイックミラー（ＤＭ１）６により同軸にアレンジ
するのではなく、近接した２本のビームにしなければな
らない。なぜなら、第３のダイクロイックミラー（ＤＭ
３）１１によって、それぞれ第１の位置検出器１２と第
２の位置検出器１３で検出するための分離ができなくな
ってしまうからである。この点に留意すると、解析法
は、基本的に同一である。
ると圧電素子により矩形波の加振が認められるが、単色
法（Ｈｅ−Ｎｅレーザー、ＹＡＧレーザーそれぞれ単
独）では、矩形の振動はノイズに埋もれて認めることが
できない。上記した実施例によれば、２色のレーザー光
を用いる場合について説明したが、これに代えて、単色
光を２本に分割することにより、ノイズを除去すること
ができる。ただし、その場合、図１において、第１のダ
イクロイックミラー（ＤＭ１）６により同軸にアレンジ
するのではなく、近接した２本のビームにしなければな
らない。なぜなら、第３のダイクロイックミラー（ＤＭ
３）１１によって、それぞれ第１の位置検出器１２と第
２の位置検出器１３で検出するための分離ができなくな
ってしまうからである。この点に留意すると、解析法
は、基本的に同一である。
【００２３】その場合、単色光を分割して行うことの利
点は、安価にできることである。なお、本発明は上記実
施例に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基づい
て種々の変形が可能であり、これらを本発明の範囲から
排除するものではない。
点は、安価にできることである。なお、本発明は上記実
施例に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基づい
て種々の変形が可能であり、これらを本発明の範囲から
排除するものではない。
【００２４】
【発明の効果】以上、詳細に説明したように、本発明に
よれば、以下のような効果を奏することができる。 （１）測定対象物の周りの空気などの揺らぎによるノイ
ズの補償を行い、的確な測定対象物の測定を行うことが
できる。例えば、Ｈｅ−Ｎｅレーザーのみによる測定に
比べ、Ｈｅ−ＮｅレーザーとＹＡＧレーザーの２色レー
ザーによれば、５０％以上のノイズを除去することがで
きる。
よれば、以下のような効果を奏することができる。 （１）測定対象物の周りの空気などの揺らぎによるノイ
ズの補償を行い、的確な測定対象物の測定を行うことが
できる。例えば、Ｈｅ−Ｎｅレーザーのみによる測定に
比べ、Ｈｅ−ＮｅレーザーとＹＡＧレーザーの２色レー
ザーによれば、５０％以上のノイズを除去することがで
きる。
【００２５】（２）２色のレーザー光を用いて行う場合
には、セットアップが容易で、かつ２本の光線が同軸で
あり、位置誤差が生じることがない。 （３）単色光を分割して行う場合には、１色のレーザー
で済むために、安価にできる。
には、セットアップが容易で、かつ２本の光線が同軸で
あり、位置誤差が生じることがない。 （３）単色光を分割して行う場合には、１色のレーザー
で済むために、安価にできる。
【図１】本発明の実施例を示す測定対象物周りの媒体の
揺らぎによるノイズの補償を行った測定システムの構成
図である。
揺らぎによるノイズの補償を行った測定システムの構成
図である。
【図２】本発明の実施例を示す測定対象物周りの媒体の
揺らぎによるノイズの補償方法例であり、風速４ｍ／ｓ
における測定結果を示す図である。
揺らぎによるノイズの補償方法例であり、風速４ｍ／ｓ
における測定結果を示す図である。
【図３】本発明の実施例を示す測定対象物周りの媒体の
揺らぎによるノイズの補償方法例であり、測定対象物を
圧電素子により矩形波の加振を行い、かつ風速４ｍ／ｓ
における測定結果示す図である。
揺らぎによるノイズの補償方法例であり、測定対象物を
圧電素子により矩形波の加振を行い、かつ風速４ｍ／ｓ
における測定結果示す図である。
１ Ｈｅ−Ｎｅレーザー（λ1 ＝６３３ｎｍ） ２ ＹＡＧレーザー（λ2 ＝１．０６μｍ） ３，４ コリメータ ５ 第１の全反射ミラー ６ 第１のダイクロイックミラー（ＤＭ１） ７ 第２の全反射ミラー ８ ビームスプリッタ ９ 第２のダイクロイックミラー（ＤＭ２） １０ ゲージブロック １１ 第３のダイクロイックミラー（ＤＭ３） １２ 第１の位置検出器 １３ 第２の位置検出器 １４ コンピュータ １５ 風速
Claims (3)
- 【請求項１】（ａ）第１のレーザー光と第２のレーザー
光を同時に発生させ、（ｂ）前記第１のレーザー光と第
２のレーザー光を合わせ、（ｃ）前記第１のレーザー光
は測定対象物で反射させ、（ｄ）前記第２のレーザー光
は前記測定対象物に到達する直前で反射させ、（ｅ）前
記測定対象物で反射した第１のレーザー光と前記測定対
象物に到達する直前で反射した第２のレーザー光とをそ
れぞれに分け、（ｆ）前記測定対象物で反射した第１の
レーザー光を第１の位置検出器で検出し、（ｇ）前記測
定対象物に到達する直前で反射した第２のレーザー光を
第２の位置検出器で検出し、（ｈ）前記第１の位置検出
器と前記第２の位置検出器からの検出値に基づいて、前
記測定対象物周りの媒体の揺らぎを補正するようにした
ことを特徴とする測定対象物周りの媒体の揺らぎによる
ノイズの補償方法。 - 【請求項２】 第１のレーザー光をＨｅ−Ｎｅレーザー
（λ1 ＝６３３ｎｍ）で、第２のレーザー光をＹＡＧレ
ーザー（λ2 ＝１．０６μｍ）で得て、該２色のレーザ
ー光を、第１のダイクロイックミラーで同軸の１本の線
になし、前記第２のレーザー光を測定対象物に到達する
直前で第２のダイクロイックミラーで反射させ、前記第
１のレーザー光は前記測定対象物で反射させ、反射した
２色のレーザー光を、第３のダイクロイックミラーで分
けて、前記測定対象物で反射した第１のレーザー光を第
１の位置検出器で検出し、前記測定対象物に到達する直
前で反射した第２のレーザー光を第２の位置検出器で検
出することを特徴とする測定対象物周りの媒体の揺らぎ
によるノイズの補償方法。 - 【請求項３】 測定対象物周りの媒体の揺らぎによるノ
イズの補償装置において、（ａ）第１のレーザー光と第
２のレーザー光とを同時に発生させる手段と、（ｂ）前
記第１のレーザー光と第２のレーザー光とを合わせる手
段と、（ｃ）前記第１のレーザー光を測定対象物で反射
させる手段と、（ｄ）前記第２のレーザー光を前記測定
対象物に到達する直前で反射させる手段と、（ｅ）前記
測定対象物で反射した第１のレーザー光と、前記測定対
象物に到達する直前で反射した第２のレーザー光とをそ
れぞれに分ける手段と、（ｆ）前記測定対象物で反射し
た第１のレーザー光を検出する第１の位置検出器と、
（ｇ）前記測定対象物に到達する直前で反射した第２の
レーザー光を検出する第２の位置検出器と、（ｈ）前記
第１の位置検出器と前記第２の位置検出器からの検出値
に基づいて、前記測定対象物周りの媒体の揺らぎを補正
する手段とを具備する測定対象物周りの媒体の揺らぎに
よるノイズの補償装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33470595A JP3179324B2 (ja) | 1995-12-22 | 1995-12-22 | 測定対象物周りの媒体の揺らぎによるノイズの補償方法及びそのための装置 |
| US08/770,461 US5777745A (en) | 1995-12-22 | 1996-12-20 | Method and apparatus for compensating for noise generated by fluctuation of a medium around an object to be measured |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33470595A JP3179324B2 (ja) | 1995-12-22 | 1995-12-22 | 測定対象物周りの媒体の揺らぎによるノイズの補償方法及びそのための装置 |
| US08/770,461 US5777745A (en) | 1995-12-22 | 1996-12-20 | Method and apparatus for compensating for noise generated by fluctuation of a medium around an object to be measured |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09178413A true JPH09178413A (ja) | 1997-07-11 |
| JP3179324B2 JP3179324B2 (ja) | 2001-06-25 |
Family
ID=26574910
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP33470595A Expired - Fee Related JP3179324B2 (ja) | 1995-12-22 | 1995-12-22 | 測定対象物周りの媒体の揺らぎによるノイズの補償方法及びそのための装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5777745A (ja) |
| JP (1) | JP3179324B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010060539A (ja) * | 2008-09-08 | 2010-03-18 | Raytex Corp | 表面検査装置 |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7656540B2 (en) * | 2006-12-06 | 2010-02-02 | Applied Kiietics, Inc. | Apparatus and method for measuring suspension and head assemblies |
| WO2012006613A2 (en) * | 2010-07-09 | 2012-01-12 | Tribis Engineering, Inc. | Tribometer |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4175365A (en) * | 1971-11-26 | 1979-11-27 | Ernst Leitz Wetzlar Gmbh | Method and apparatus for measuring distances |
-
1995
- 1995-12-22 JP JP33470595A patent/JP3179324B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1996
- 1996-12-20 US US08/770,461 patent/US5777745A/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010060539A (ja) * | 2008-09-08 | 2010-03-18 | Raytex Corp | 表面検査装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3179324B2 (ja) | 2001-06-25 |
| US5777745A (en) | 1998-07-07 |
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