JPH10122947A - レーザー利用測定器 - Google Patents
レーザー利用測定器Info
- Publication number
- JPH10122947A JPH10122947A JP29968896A JP29968896A JPH10122947A JP H10122947 A JPH10122947 A JP H10122947A JP 29968896 A JP29968896 A JP 29968896A JP 29968896 A JP29968896 A JP 29968896A JP H10122947 A JPH10122947 A JP H10122947A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- laser
- based measuring
- measuring instrument
- laser beam
- measurement
- Prior art date
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- Pending
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- Optical Radar Systems And Details Thereof (AREA)
- Measurement Of Mechanical Vibrations Or Ultrasonic Waves (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】屋外の建造物などの振動測定等に関しても、当
該建造物のみの振動成分を取り出すことが可能なレーザ
ー利用測定器を提供する。 【構成】レーザー利用測定器自身の運動を測定するセン
サを当該測定器自身に設け、当該レーザー利用測定器の
測定出力から自身の運動成分を差し引くよう構成した。
該建造物のみの振動成分を取り出すことが可能なレーザ
ー利用測定器を提供する。 【構成】レーザー利用測定器自身の運動を測定するセン
サを当該測定器自身に設け、当該レーザー利用測定器の
測定出力から自身の運動成分を差し引くよう構成した。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明はレーザー利用測定器に
関するもので、特に運動する物体の速度または振動をド
ップラー効果を利用して測定するものに関する。
関するもので、特に運動する物体の速度または振動をド
ップラー効果を利用して測定するものに関する。
【０００２】
【従来の技術】ドップラー効果を利用したレーザー利用
測定器は良く知られている。測定レーザー光を運動する
物体に照射した場合、当該物体からの反射レーザー光に
は当該物体の運動に伴うドップラー効果による周波数シ
フトが付加される。この反射レーザー光と参照レーザー
光とを例えば光学的に干渉させるとともに電気信号に変
換する。この電気信号はドップラー効果による周波数シ
フト量を表わすものであるので、この電気信号を所定の
方法で処理することにより物体の運動を測定することが
できる。
測定器は良く知られている。測定レーザー光を運動する
物体に照射した場合、当該物体からの反射レーザー光に
は当該物体の運動に伴うドップラー効果による周波数シ
フトが付加される。この反射レーザー光と参照レーザー
光とを例えば光学的に干渉させるとともに電気信号に変
換する。この電気信号はドップラー効果による周波数シ
フト量を表わすものであるので、この電気信号を所定の
方法で処理することにより物体の運動を測定することが
できる。
【０００３】従来、この種レーザー利用測定器を用いて
物体すなわち測定対象の運動を測定しようとする場合、
レーザー利用測定器自身を除振台に設置する方法が一般
的であった。レーザー利用測定器の設置場所の振動等が
測定結果に悪影響を与えるからである。
物体すなわち測定対象の運動を測定しようとする場合、
レーザー利用測定器自身を除振台に設置する方法が一般
的であった。レーザー利用測定器の設置場所の振動等が
測定結果に悪影響を与えるからである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】この場合、屋外の例え
ば建造物の振動等を測定する場合、除振台を設置するこ
とが困難であり、結局複数のレーザー利用測定器を用い
てレーザー利用測定器の設置場所の振動等を相殺するよ
うに各レーザー利用測定器を配置する方法が用いられて
いた。これは複数のレーザー利用測定器を用いることと
なり、測定のためのコストが大きくなるとともに各レー
ザー利用測定器の配置などに工夫しなければならないと
いう不都合があった。この発明は、この点に鑑みなされ
たものである。
ば建造物の振動等を測定する場合、除振台を設置するこ
とが困難であり、結局複数のレーザー利用測定器を用い
てレーザー利用測定器の設置場所の振動等を相殺するよ
うに各レーザー利用測定器を配置する方法が用いられて
いた。これは複数のレーザー利用測定器を用いることと
なり、測定のためのコストが大きくなるとともに各レー
ザー利用測定器の配置などに工夫しなければならないと
いう不都合があった。この発明は、この点に鑑みなされ
たものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】このため、この発明にお
いては、測定レーザー光と参照レーザー光とを発生する
レーザー光発生部、このレーザー光発生部により生ぜら
れた測定レーザー光を測定対象に照射するための照射
部、この照射部からの測定レーザー光を測定対象に照射
した際の当該測定対象の運動に伴うドップラシフト量が
付加された反射レーザー光を取得するための取得部、こ
の反射レーザー光と上記参照レーザー光とを利用して当
該測定対象の運動を表わす信号を出力する信号出力部と
を有したレーザー利用測定器において、少なくとも上記
照射部と上記取得部を同一の筐体内に設置するとともに
この筐体の運動を測定するためのセンサを該筐体内に設
け、上記信号出力部の出力信号が当該筐体の運動を差し
引いたものとなるよう上記センサにより測定された筐体
の運動を上記信号出力部に出力するよう構成した。
いては、測定レーザー光と参照レーザー光とを発生する
レーザー光発生部、このレーザー光発生部により生ぜら
れた測定レーザー光を測定対象に照射するための照射
部、この照射部からの測定レーザー光を測定対象に照射
した際の当該測定対象の運動に伴うドップラシフト量が
付加された反射レーザー光を取得するための取得部、こ
の反射レーザー光と上記参照レーザー光とを利用して当
該測定対象の運動を表わす信号を出力する信号出力部と
を有したレーザー利用測定器において、少なくとも上記
照射部と上記取得部を同一の筐体内に設置するとともに
この筐体の運動を測定するためのセンサを該筐体内に設
け、上記信号出力部の出力信号が当該筐体の運動を差し
引いたものとなるよう上記センサにより測定された筐体
の運動を上記信号出力部に出力するよう構成した。
【０００６】
【作用】レーザー利用測定器筐体内に、この筐体の運動
を測定するセンサを設け、レーザー利用測定器自身の運
動を測定し、レーザー利用測定器の出力する測定結果が
このレーザー利用測定器自身の運動を含まないよう差し
引くよう構成しているので、１台のレーザー利用測定器
のみで測定対象の運動のみを取り出すことができる。
を測定するセンサを設け、レーザー利用測定器自身の運
動を測定し、レーザー利用測定器の出力する測定結果が
このレーザー利用測定器自身の運動を含まないよう差し
引くよう構成しているので、１台のレーザー利用測定器
のみで測定対象の運動のみを取り出すことができる。
【０００７】
【実施例】以下、この発明の実施例を図面を参照して説
明する。ここで、図１はこの発明に係わるレーザー利用
測定器の構成を示す構成ブロック図であり、図２は図１
のレーザー利用測定器の調整の一例を示す模式図であ
る。図において、１００はレーザー利用測定器の本体筐
体、２００は信号出力部、３００は測定対象である。
明する。ここで、図１はこの発明に係わるレーザー利用
測定器の構成を示す構成ブロック図であり、図２は図１
のレーザー利用測定器の調整の一例を示す模式図であ
る。図において、１００はレーザー利用測定器の本体筐
体、２００は信号出力部、３００は測定対象である。
【０００８】図１を参照する。本体筐体１００内には、
レーザー光源１０１、第１のビームスプリッタ１０２、
第２のビームスプリッタ１０３、λ／４波長板１０４、
ミラー１０５、ＡＯＭドライバー１０６、ＡＯＭ１０
７、第３のビームスプリッタ１０８、光−電気変換器１
０９及び加速度センサ１１０が設置されている。また、
信号出力部２００は、積分回路２０１、増幅器２０２、
Ｆ／Ｖ変換器２０３及び差動増幅器２０４を有してい
る。
レーザー光源１０１、第１のビームスプリッタ１０２、
第２のビームスプリッタ１０３、λ／４波長板１０４、
ミラー１０５、ＡＯＭドライバー１０６、ＡＯＭ１０
７、第３のビームスプリッタ１０８、光−電気変換器１
０９及び加速度センサ１１０が設置されている。また、
信号出力部２００は、積分回路２０１、増幅器２０２、
Ｆ／Ｖ変換器２０３及び差動増幅器２０４を有してい
る。
【０００９】筐体１００内のレーザー光源１０１は周波
数ｆのレーザー光を発生する。このレーザー光は第１の
ビームスプリッタ１０２により、測定レーザー光と参照
レーザー光に分岐される。測定レーザー光は第２のビー
ムスプリッタ１０３、λ／４波長板１０４及び図示しな
いレンズを介して測定対象３００に照射される。したが
って、この実施例装置では、これらが測定レーザー光の
照射部を構成する。
数ｆのレーザー光を発生する。このレーザー光は第１の
ビームスプリッタ１０２により、測定レーザー光と参照
レーザー光に分岐される。測定レーザー光は第２のビー
ムスプリッタ１０３、λ／４波長板１０４及び図示しな
いレンズを介して測定対象３００に照射される。したが
って、この実施例装置では、これらが測定レーザー光の
照射部を構成する。
【００１０】今、測定対象３００が振動しているとする
と、この測定対象により反射される反射レーザー光には
ドップラーシフトが付加される。このドップラーシフト
が±ｆ１であるとすると、この反射レーザー光はｆ±ｆ
１と表わすことができる。そして、この反射レーザー光
は、測定レーザー光と同一の経路を逆行し第２のビーム
スプリッタ１０３により折り曲げられミラー１０５を経
て第３のビームスプリッタ１０８に導入される。したが
って、この実施例装置では、これらが反射レーザー光の
取得部を構成する。
と、この測定対象により反射される反射レーザー光には
ドップラーシフトが付加される。このドップラーシフト
が±ｆ１であるとすると、この反射レーザー光はｆ±ｆ
１と表わすことができる。そして、この反射レーザー光
は、測定レーザー光と同一の経路を逆行し第２のビーム
スプリッタ１０３により折り曲げられミラー１０５を経
て第３のビームスプリッタ１０８に導入される。したが
って、この実施例装置では、これらが反射レーザー光の
取得部を構成する。
【００１１】第１のビームスプリッタ１０２により分岐
されたもう一つのレーザー光である参照レーザー光はＡ
ＯＭ１０７に導入される。このＡＯＭ１０７はＡＯＭド
ライバー１０６により駆動される。したがって、この参
照レーザー光はＡＯＭ１０７にて変調され周波数ｆ±ｆ
０に調整された後、第３のビームスプリッタ１０８に導
入される。
されたもう一つのレーザー光である参照レーザー光はＡ
ＯＭ１０７に導入される。このＡＯＭ１０７はＡＯＭド
ライバー１０６により駆動される。したがって、この参
照レーザー光はＡＯＭ１０７にて変調され周波数ｆ±ｆ
０に調整された後、第３のビームスプリッタ１０８に導
入される。
【００１２】第３のビームスプリッタ１０８は、参照レ
ーザー光と反射レーザー光とを光学的に干渉させるもの
として作用する。したがって、この第３のビームスプリ
ッタ１０８の後段ではｆ０±ｆ１のビート周波数を持つ
レーザー光となる。このレーザー光は、光／電気変換器
１０９によりｆ０±ｆ１の周波数を持つ電気信号に変換
される。そして、信号出力部２００内のＦ／Ｖ（周波数
／電圧）変換器２０３に導入され、測定対象の運動状態
が電圧信号として取り出される。
ーザー光と反射レーザー光とを光学的に干渉させるもの
として作用する。したがって、この第３のビームスプリ
ッタ１０８の後段ではｆ０±ｆ１のビート周波数を持つ
レーザー光となる。このレーザー光は、光／電気変換器
１０９によりｆ０±ｆ１の周波数を持つ電気信号に変換
される。そして、信号出力部２００内のＦ／Ｖ（周波数
／電圧）変換器２０３に導入され、測定対象の運動状態
が電圧信号として取り出される。
【００１３】以上の構成及び動作は従来のレーザー利用
測定器と同一であるが、この実施例装置では、本体筐体
１００内に加速度センサ１１０を設置している。この加
速度センサ１１０の出力は、信号出力部２００の積分回
路２０１に導入され速度に対応した電圧信号として取り
出される。そして、増幅器２０２により所定増幅された
後、差動増幅器２０３の一方の負側端子に導入される。
測定器と同一であるが、この実施例装置では、本体筐体
１００内に加速度センサ１１０を設置している。この加
速度センサ１１０の出力は、信号出力部２００の積分回
路２０１に導入され速度に対応した電圧信号として取り
出される。そして、増幅器２０２により所定増幅された
後、差動増幅器２０３の一方の負側端子に導入される。
【００１４】また、この差動増幅器の正側端子には、Ｆ
／Ｖ変換器２０３の出力が導入される。Ｆ／Ｖ変換器２
０３の出力には測定対象の運動成分と本体筐体１００の
運動成分とが重畳されたものとなっている。この差動増
幅器２０４は、Ｆ／Ｖ変換器２０３の出力から本体筐体
１００内に設けられた加速度センサ１０９に基づく本体
筐体１００の運動成分を差し引く作用を成すものであ
る。したがって、この差動増幅器２０４出力が測定対象
３００の運動成分のみを表わすものとなる。
／Ｖ変換器２０３の出力が導入される。Ｆ／Ｖ変換器２
０３の出力には測定対象の運動成分と本体筐体１００の
運動成分とが重畳されたものとなっている。この差動増
幅器２０４は、Ｆ／Ｖ変換器２０３の出力から本体筐体
１００内に設けられた加速度センサ１０９に基づく本体
筐体１００の運動成分を差し引く作用を成すものであ
る。したがって、この差動増幅器２０４出力が測定対象
３００の運動成分のみを表わすものとなる。
【００１５】ところで、この実施例装置において、正確
な測定を行うために、信号出力部２００の積分回路２０
１後段の増幅器２０２のゲイン調整を行う必要がある。
この調整は、図２に示す方法で行うことができる。すな
わち、この発明のレーザー利用測定器を用いて除振台４
００に載せられた固定物３０１の測定を行う。そして、
レーザー利用測定器に振動を与える。
な測定を行うために、信号出力部２００の積分回路２０
１後段の増幅器２０２のゲイン調整を行う必要がある。
この調整は、図２に示す方法で行うことができる。すな
わち、この発明のレーザー利用測定器を用いて除振台４
００に載せられた固定物３０１の測定を行う。そして、
レーザー利用測定器に振動を与える。
【００１６】固定物３０１は測定方向に振動していない
ので、この固定物３０１の反射によるドップラーシフト
はないがレーザー利用測定器自身の振動によるシフトが
生じる。したがって、図１のＦ／Ｖ変換器２０３の出力
はこのレーザー利用測定器そのものの振動を表わすもの
となる。
ので、この固定物３０１の反射によるドップラーシフト
はないがレーザー利用測定器自身の振動によるシフトが
生じる。したがって、図１のＦ／Ｖ変換器２０３の出力
はこのレーザー利用測定器そのものの振動を表わすもの
となる。
【００１７】一方、本体筐体１００内の加速度センサ１
０９はレーザー利用測定器そのものの振動により所定の
出力を発する。この出力は積分回路２０１を介して増幅
器２０２により増幅される。
０９はレーザー利用測定器そのものの振動により所定の
出力を発する。この出力は積分回路２０１を介して増幅
器２０２により増幅される。
【００１８】Ｆ／Ｖ変換器２０３の出力と増幅器２０２
の出力は差動増幅器２０４に導入される。この時の差動
増幅器の出力が０（ゼロ）となるように、増幅器２０２
のゲインを設定すればよい。
の出力は差動増幅器２０４に導入される。この時の差動
増幅器の出力が０（ゼロ）となるように、増幅器２０２
のゲインを設定すればよい。
【００１９】
【発明の効果】以上、この発明によれば、屋外の建造物
等の振動を測定する場合等においても、１台のレーザー
利用測定器により、目的物の運動状態のみを取り出すこ
とができる。
等の振動を測定する場合等においても、１台のレーザー
利用測定器により、目的物の運動状態のみを取り出すこ
とができる。
【図１】本発明の１実施例を示すレーザー利用測定器の
構成ブロック図である。
構成ブロック図である。
【図２】図１のレーザー利用測定器の調整方法の一例を
示す模式図である。
示す模式図である。
１００：本体筐体 ２００：信号出力部 ３００：測定
対象 １０９：加速度センサ ２０１：積分回路 ２０２：増
幅器 ２０４：差動増幅器
対象 １０９：加速度センサ ２０１：積分回路 ２０２：増
幅器 ２０４：差動増幅器
Claims (1)
- 【請求項１】測定レーザー光と参照レーザー光とを発生
するレーザー光発生部、このレーザー光発生部により生
ぜられた測定レーザー光を測定対象に照射するための照
射部、この照射部からの測定レーザー光を測定対象に照
射した際の当該測定対象の運動に伴うドップラシフト量
が付加された反射レーザー光を取得するための取得部、
この反射レーザー光と上記参照レーザー光とを利用して
当該測定対象の運動を表わす信号を出力する信号出力部
とを有したレーザー利用測定器において、 少なくとも上記照射部と上記取得部を同一の筐体内に設
置するとともにこの筐体の運動を測定するためのセンサ
を当該筐体内に設け、上記信号出力部の出力信号が当該
筐体の運動を差し引いたものとなるよう上記センサによ
り測定された筐体の運動を上記信号出力部に出力するよ
う構成したことを特徴とするレーザー利用測定器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29968896A JPH10122947A (ja) | 1996-10-24 | 1996-10-24 | レーザー利用測定器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29968896A JPH10122947A (ja) | 1996-10-24 | 1996-10-24 | レーザー利用測定器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10122947A true JPH10122947A (ja) | 1998-05-15 |
Family
ID=17875769
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP29968896A Pending JPH10122947A (ja) | 1996-10-24 | 1996-10-24 | レーザー利用測定器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10122947A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004184377A (ja) * | 2002-12-06 | 2004-07-02 | Railway Technical Res Inst | 構造物の振動特性の非接触計測による同定方法及び装置 |
-
1996
- 1996-10-24 JP JP29968896A patent/JPH10122947A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004184377A (ja) * | 2002-12-06 | 2004-07-02 | Railway Technical Res Inst | 構造物の振動特性の非接触計測による同定方法及び装置 |
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