CN106257997B

CN106257997B - 振动可视化元件、振动计测系统以及振动计测方法

Info

Publication number: CN106257997B
Application number: CN201680000946.5A
Authority: CN
Inventors: 胁田尚英
Original assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Current assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Priority date: 2015-04-20
Filing date: 2016-03-09
Publication date: 2020-07-10
Anticipated expiration: 2036-03-09
Also published as: US10323978B2; JPWO2016170723A1; EP3287754A4; JP6650878B2; WO2016170723A1; EP3287754A1; US20170322072A1; CN106257997A; EP3287754B1

Abstract

一种振动可视化元件，被安装于计测对象物，将施加于该计测对象物的振动可视化。上述振动可视化元件具备对于光或电磁波具有回复性反射性的一个或多个光学部件。在上述一个或多个光学部件的每一个中，该光学部件的一部分对应于上述振动而相对于该光学部件的其他部分相对地运动，从而上述一个或多个光学部件向回复性反射方向射出的反射光的亮度或反射电磁波的量变化。

Description

振动可视化元件、振动计测系统以及振动计测方法

技术领域

本申请涉及安装于计测对象物的振动可视化元件、使用该振动可视化元件的振动计测系统以及振动计测方法。

背景技术

在日本，桥梁及隧道等公共构造物大多是在1970年代的高度成长期建设的。这些构造物的寿命一般来讲是建设后50年。因此，可以预想今后超过寿命的构造物会迅速增加。随之，这些构造物的检验、加强的需求急剧地增加。

通常，已知构造物的刚性和固有振动频率有相关关系。以往，利用该关系，通过计测构造物的固有振动频率的变化，来检查构造物的劣化。

例如，在非专利文献1中，记载有使用激光多普勒速度计进行桥梁的振动计测、在将桥梁加强的前后调查固有振动频率变化的程度、从而检查构造物的劣化的方法。

此外，在美国的伊利诺伊大学，研究开发了一种将许多具备加速度传感器、CPU及无线单元的无线传感器节点安装于计测对象物、基于从该无线传感器节点发送来的数据而分析振动等的系统(Illinois Structural Health Monitoring Project)。

现有技术文献

非专利文献

非专利文献1：实验力学Vol.11，No.3，201页～208页(2011年9月)，“使用激光多普勒速度计的实际桥梁的构造确定(レーザドップラ速度計を用いた実橋梁の構造同定)”，牧野高平，松田浩，森田千寻，一宫一夫

发明内容

发明要解决的课题

本申请的一技术方案提供一种能够将施加于计测对象物的振动可视化的振动可视化元件。

用于解决课题的手段

本申请的一技术方案的振动可视化元件，被安装于计测对象物，使施加于该计测对象物的振动可视化。上述振动可视化元件具备对于光或电磁波具有回复性反射性的一个或多个光学部件。在上述一个或多个光学部件的每一个中，该光学部件的一部分对应于上述振动而相对于该光学部件的其他部分相对地运动，从而上述一个或多个光学部件向回复性反射方向射出的反射光的亮度或反射电磁波的量变化。

本申请的总括性或具体性的形态也可以由元件、装置、系统、方法或它们的任意组合来实现。

发明效果

本申请的一技术方案的振动可视化元件能够将施加于计测对象物的振动可视化。

附图说明

图1是本申请的第1实施方式的振动计测系统的概略结构图。

图2是图1的振动计测系统具备的光学部件的立体图。

图3是表示图2的光学部件将光或电磁波反射的原理的立体图。

图4是表示图2的光学部件将光或电磁波反射的原理的侧视图。

图5A是表示以铺满的方式具备多个图2的光学部件的振动可视化元件的一例的图。

图5B是表示以铺满的方式具备多个图2的光学部件的振动可视化元件的另一例的图。

图6是使用图1的振动计测系统的振动计测方法的流程图。

图7是表示使用图1的振动计测系统测量桥梁的振动的情形的立体图。

图8是表示使用图1的振动计测系统将桥梁在夜间拍摄时的影像的图。

图9是表示由3片镜实现的回复性反射的实际特性的图。

图10是表示可动镜的固有振动频率不同的3个光学部件的频率依存性的特性图。

图11是本申请的第2实施方式的振动计测系统的概略结构图。

图12A是本申请的第3实施方式的振动计测系统具备的振动可视化元件的概略结构图。

图12B是本申请的第3实施方式的振动计测系统具备的振动可视化元件的概略结构图。

图13A是本申请的第4实施方式的振动计测系统具备的振动可视化元件的概略结构图。

图13B是本申请的第4实施方式的振动计测系统具备的振动可视化元件的概略结构图。

图14A是变形例的振动可视化元件的概略结构图。

图14B是变形例的振动可视化元件的概略结构图。

图15是表示实施例的桥梁的振动加速度的曲线图。

图16是表示实施例的桥梁的振动加速度的频率分析结果的曲线图。

具体实施方式

(作为本申请的基础的认识)

本申请涉及能够将桥梁或隧道等计测对象物的微小振动可视化的振动可视化元件、使用该振动可视化元件的振动计测系统以及振动计测方法。

激光多普勒速度计利用多普勒效应，是从计测器朝向计测对象物照射激光、计测该激光从计测器离开的速度以及被计测对象物反射而向计测器接近的速度的装置。因此，在使用激光多普勒速度计的振动计测方法中，只能1个部位1个部位地进行振动计测，将计测对象物的整体进行振动计测要花费相当长时间。

相对于此，在使用无线传感器节点的振动计测方法中，通过将多个无线传感器节点分散粘贴于计测对象物的整体，能够将计测对象物的整体同时进行振动计测。但是，在该振动计测方法中，由于CPU等的耗电较大，所以需要频繁地更换电池。特别是在计测对象物是桥梁等大型构造物的情况下，频繁地更换安装在该大型构造物上的多个无线传感器节点的电池是非常困难的。因此，要求尽可能减少维护次数。

所以，本发明者为了提供能够将计测对象物的整体的振动计测以更短时间进行、并且能够使维护次数更少的振动可视化元件、使用该振动可视化元件的振动计测系统以及振动计测方法而专门进行了研究。结果，想到了一种能够将计测对象物的整体的振动计测以更短时间进行、并且能够使维护次数更少的振动可视化元件、使用该振动可视化元件的振动计测系统以及振动计测方法。

根据本申请的第1技术方案，提供一种振动可视化元件，其被安装于计测对象物，使施加于该计测对象物的振动可视化，具备对于光或电磁波具有回复性反射性的一个或多个光学部件，在上述一个或多个光学部件的每一个中，该光学部件的一部分对应于上述振动而相对于该光学部件的其他部分相对地运动，从而上述一个或多个光学部件向回复性反射方向射出的反射光的亮度或反射电磁波的量变化。

根据该结构，振动可视化元件能够进行无电源的动作。

根据本申请的第2技术方案，提供如第1技术方案所述的振动可视化元件，上述振动可视化元件还具备壳体；上述一个或多个光学部件分别具备以相互正交的方式配置的3个镜；上述3个镜包括固定于上述壳体的至少1个固定镜、和对应于上述振动而相对于上述至少1个固定镜相对地运动的至少1个可动镜；上述至少1个固定镜和上述至少1个可动镜所成的角度对应于上述振动而变化，从而上述一个或多个光学部件向上述回复性反射方向射出的上述反射光的亮度或上述反射电磁波的量变化。

根据本申请的第3技术方案，提供如第2技术方案所述的振动可视化元件，上述一个或多个光学部件分别还具备弹性部件，该弹性部件将上述至少1个可动镜连接于上述至少1个固定镜的至少1个，以使上述一个或多个光学部件向上述回复性反射方向射出的上述反射光的亮度或上述反射电磁波的量同步于上述振动而振动。

根据本申请的第4技术方案，提供如第2或第3技术方案所述的振动可视化元件，上述一个或多个光学部件是多个光学部件；以铺满的方式具备上述多个光学部件。

根据本申请的第5技术方案，提供如第1技术方案所述的振动可视化元件，上述一个或多个光学部件分别具备球状透镜、和配置在上述球状透镜的后方且能够与上述球状透镜独立地移动的凹面反射件；上述球状透镜和上述凹面反射件的相对位置对应于上述振动而运动，从而上述一个或多个光学部件向上述回复性反射方向射出的上述反射光的亮度或上述反射电磁波的量变化。

根据本申请的第6技术方案，提供如第5技术方案所述的振动可视化元件，上述振动可视化元件还具备壳体、支承部件和弹性部件；上述一个或多个光学部件是多个光学部件；上述多个光学部件的各自的上述球状透镜被上述支承部件支承；上述支承部件经由上述弹性部件而安装于上述壳体。

根据本申请的第7技术方案，提供如第1技术方案所述的振动可视化元件，上述一个或多个光学部件分别具备角锥棱镜和能够与上述角锥棱镜的一部分接触的变形部件；对应于上述振动，上述变形部件与上述角锥棱镜的一部分接触而使该角锥棱镜变形，从而上述一个或多个光学部件向上述回复性反射方向射出的上述反射光的亮度或上述反射电磁波的量变化。

根据本申请的第8技术方案，提供如第1技术方案所述的振动可视化元件，在上述一个或多个光学部件的每一个中，上述光学部件的上述一部分和上述光学部件的上述其他部分所成的角度对应于上述振动而变化，从而上述一个或多个光学部件向上述回复性反射方向射出的上述反射光的亮度或上述反射电磁波的量变化。

提供一种振动计测系统，具备：技术方案1～8中任一项所述的一个或多个振动可视化元件；照明装置，朝向上述一个或多个振动可视化元件照射上述光或上述电磁波；拍摄装置，拍摄包含被上述一个或多个振动可视化元件各自的上述一个或多个光学部件向回复性反射方向射出的上述反射光或上述反射电磁波的影像；以及振动计测装置，基于上述拍摄装置拍摄得到的影像，计测施加于上述计测对象物的上述振动。

根据本申请的第10技术方案，提供如第9技术方案所述的振动计测系统，还具备透射波段相互不同的第1滤色器及第2滤色器；上述一个或多个振动可视化元件包括第1振动可视化元件及第2振动可视化元件；上述第1振动可视化元件的上述一个或多个光学部件的各自的上述一部分对应于上述振动而运动的方向不同于上述第2振动可视化元件的上述一个或多个光学部件的各自的上述一部分对应于上述振动而运动的方向；上述第1滤色器至少配置在向上述第1振动可视化元件入射的上述光或上述电磁波的光路上或者从上述第1振动可视化元件射出的上述反射光或上述反射电磁波的光路上；上述第2滤色器至少配置在向上述第2振动可视化元件入射的上述光或上述电磁波的光路上或者从上述第1振动可视化元件射出的上述反射光或上述反射电磁波的光路上。

根据本申请的第11技术方案，提供如第9技术方案所述的振动计测系统，上述一个或多个振动可视化元件包括第1振动可视化元件及第2振动可视化元件；上述第1振动可视化元件的上述一个或多个光学部件的各自的上述一部分对应于上述振动而运动的方向不同于上述第2振动可视化元件的上述一个或多个光学部件的上述一部分对应于上述振动而运动的方向；上述第1振动可视化元件的形状与上述第2振动可视化元件的形状不同。

根据本申请的第12技术方案，提供如第9技术方案所述的振动计测系统，还具备透射波段相互不同的第1滤色器及第2滤色器；上述一个或多个振动可视化元件包括第1振动可视化元件及第2振动可视化元件；上述第1振动可视化元件的上述一个或多个光学部件的各自的上述一部分具有的固有振动频率不同于上述第2振动可视化元件的上述一个或多个光学部件的各自的上述一部分具有的固有振动频率；上述第1滤色器至少配置在向上述第1振动可视化元件入射的上述光或上述电磁波的光路上或者从上述第1振动可视化元件射出的上述反射光或上述反射电磁波的光路上；上述第2滤色器至少配置在向上述第2振动可视化元件入射的上述光或上述电磁波的光路上或者从上述第1振动可视化元件射出的上述反射光或上述反射电磁波的光路上。

根据本申请的第13技术方案，提供一种振动计测方法，使用第1～12技术方案的任一项所述的一个或多个振动可视化元件对计测对象物的振动进行计测，将上述一个或多个振动可视化元件安装于上述计测对象物，一边向上述一个或多个振动可视化元件照射上述光或上述电磁波，一边拍摄包含被该一个或多个振动可视化元件的各自的上述一个或多个光学部件向上述回复性反射方向射出的上述反射光或上述反射电磁波的影像，基于上述拍摄得到的影像，计测上述计测对象物的振动。

根据本申请的第14技术方案，提供如第13技术方案所述的振动计测方法，上述一个或多个振动可视化元件是多个振动可视化元件，上述多个振动可视化元件以对相互不同的方向的振动具有灵敏度的方式被安装于上述计测对象物。

根据本申请的第15技术方案，提供如第13或14技术方案所述的振动计测方法，在上述计测对象物的振动计测的开始时或振动计测中，使上述光或上述电磁波闪烁而照射于上述一个或多个振动可视化元件，在上述拍摄得到的影像中，通过确定与上述光或上述电磁波的闪烁同步闪烁的部分，确定上述振动可视化元件的位置。

以下，参照附图对本申请的实施方式进行说明。另外，并不由该实施方式限定本申请。关于相同或类似的结构有赋予相同的标号而省略其说明的情况。

(第1实施方式)

图1是本申请的第1实施方式的振动计测系统的概略结构图。本第1实施方式的振动计测系统具备振动可视化元件1、照明装置2、拍摄装置3和振动计测装置4。

振动可视化元件1被安装于桥梁或隧道等计测对象物100，将施加于该计测对象物100的振动(例如机械振动)可视化。振动可视化元件1如图1所示，具备壳体11和对光或电磁波具有回复性反射性的光学部件12。

光学部件12如图2所示，具备相互正交地配置的3个镜。在本第1实施方式中，3个镜中的1个是对应于施加在计测对象物100上的振动而运动的可动镜13。3个镜中的2个是固定镜14。2个固定镜14的至少1个被固定于壳体11。可动镜13是光学部件12的一部分的一例。固定镜14是光学部件12的另一部分的一例。可动镜13对应于振动而相对于固定镜14相对地运动。壳体11例如由树脂、金属或它们的组合构成。

可动镜13经由作为弹性部件的一例的弹簧15而与2个固定镜14的至少一个连接。可动镜13如图1所示那样构成为，通过弹簧15的弹性力，在由虚线表示的位置13a和由单点划线表示的位置13b之间振动。

照明装置2是朝向振动可视化元件1照射光或电磁波的装置。作为照明装置2，优选使用不易发生闪烁的光源，例如DC(直流)驱动的LED等装置。另外，照明装置2只要具有将计测对象物100映照的适度的照射角、以及与拍摄距离及环境相应的明亮度就可以，也可以不是特别的照明装置。作为照明装置2的例子，例如包括LED照明、HID照明、卤素照明、水银灯。照明装置2例如具备白色LED等光源和射出光学系统，从射出光学系统的射出口射出光。

拍摄装置3如图1所示，是拍摄包含由光学部件12向回复性反射方向反射后的光或电磁波的影像的装置。在本第1实施方式中，拍摄装置3配置在照明装置2的附近。作为拍摄装置3，例如可以使用相机或雷达。拍摄装置3例如是具备CMOS或CCD和入射透镜的数字摄像机。例如，拍摄装置3的入射透镜的中心与照明装置2的光的射出口的中心之间的距离优选为1m以内，更优选为50cm以内。但是，拍摄装置和照明装置优选以在拍摄中相互的位置关系不变化的方式耦合并固定。通过这样，即使当拍摄装置侧从移动体进行拍摄时、或因风等外部干扰而晃动，也能够通过振动可视化元件的回复性进行稳定的拍摄、计测。

另外，优选的是，拍摄装置3能够进行足以将反射光的亮度或电磁波的量的变化进行拍摄的速度的运动图像拍摄。另外，在计测对象物100是桥梁那样的大型构造物的情况下，该构造物的固有振动频率为几十Hz以下，是较慢的。因此，即使使用通常普及的数码相机作为拍摄装置3，也能够进行充分的速度的运动图像拍摄。

振动计测装置4是基于拍摄装置3拍摄到的影像而对计测对象物100的振动进行计测的装置。振动计测装置4例如可以由安装在个人计算机中的软件实现。振动计测装置4例如具备存储软件及影像数据的存储器、处理器和显示器。

当可动镜13位于与两个固定镜14正交的位置时，入射到可动镜13或固定镜14中的光或电磁波如图3的实线箭头或单点划线箭头所示那样被反射两次或3次，向入射方向返回。即，被可动镜13或固定镜14反射后的光或电磁波向与入射方向相反的方向行进。以下，将向与该入射方向相反的方向行进的光或电磁波的行进方向称作“回复性反射方向”。根据该结构，从照明装置2照射的光或电磁波如图4所示，只要向3个镜的内面入射，就以朝向照明装置2返回的方式被反射。

当可动镜13从与2个固定镜14的某个正交的位置偏移时，例如如图1所示，当位于由虚线表示的位置13b或由单点划线表示的位置13a时，反射光或电磁波的行进方向B1、B2从回复性反射方向A1偏移。此时，拍摄装置3不能接收回复性反射方向上的反射光或电磁波。

如果计测对象物100振动、随之可动镜13在图1所示的位置13a与位置13b之间振动，则拍摄装置3接收的回复性反射方向上的反射光的亮度或电磁波的量变化。即，计测对象物100的振动与回复性反射方向上的反射光的亮度或电磁波的量的变化有相关关系。因而，能够基于该反射光的亮度或电磁波的量的变化来进行计测对象物100的振动计测。

根据本第1实施方式，由于光学部件12具有回复性反射性，所以通过由1个照明装置2向多个光学部件12照射光或电磁波，能够用1个拍摄装置3接收该多个光学部件12的反射光或电磁波。即，通过在计测对象物100上粘贴多个振动可视化元件1、从照明装置2向这些振动可视化元件1照射光或电磁波，能够将被这些多个振动可视化元件1反射后的反射光的亮度或电磁波的量的变化用拍摄装置3同时地计测。由此，能够将计测对象物100的整体的振动计测以更短时间进行。另外，如果使可动镜13同步于计测对象物100的振动而振动，则能够更正确地进行计测对象物100的振动计测。

此外，根据本第1实施方式，由于振动可视化元件1不包含CPU等耗电大的零件，所以消除了更换电池的需要，能够使维护次数更少。此外，能够使振动可视化元件1的制造成本便宜，能够抑制腐蚀等劣化。

另外，在本第1实施方式中，假设振动可视化元件1具备1个具有3个镜的光学部件12，但本申请并不限定于此。振动可视化元件1例如也可以如图5A及图5B所示那样，以铺满的方式具备多个光学部件12。根据该结构，使光或电磁波的反射面积增加，能够更正确地进行计测对象物100的振动计测。

另外，图5A是将多个光学部件12的各自的可动镜13配置为在Z方向上振动的图。根据图5A所示的振动可视化元件1A，能够对于Z方向的振动具有灵敏度。此外，图5B是将多个光学部件12的各自的可动镜13配置为在Y方向上振动的图。根据图5B所示的振动可视化元件1B，能够对于Y方向的振动具有灵敏度。

在图5A的例子中，2个固定镜14的连接边的Z方向的端部和可动镜13的一个角部由弹簧15(例如臂角度为90度的扭转弹簧)连接。此外，在图5B的例子中，2个固定镜14的连接边的Y方向的端部和可动镜13的一个角部由弹簧15(例如臂角度为90度的扭转弹簧)连接。即，可动镜13经由弹性部件连接于2个固定镜14。为了避免可动镜13与2个固定镜14碰撞，在可动镜13与2个固定镜14之间设有间隙。为了避免可动镜13与2个固定镜14直接碰撞，也可以在可动镜13上设置缓冲件。取而代之，也可以将2个固定镜14的某一个的一边和可动镜13的一边用弹性部件(例如铰链及臂角度为90度的扭转弹簧)连接。

此外，也可以在图5A所示的振动可视化元件(第1振动可视化元件的一例)1A和图5B所示的振动可视化元件(第2振动可视化元件的一例)1B的前方(照明装置2侧)分别配置不同颜色的滤色器。相互不同的颜色的滤色器是透射波段不同的第1及第2滤色器的例子。第1滤色器可以至少配置在向振动可视化元件1A入射的光或电磁波的光路上或从振动可视化元件1A射出的反射光或反射电磁波的光路上。第2滤色器可以至少配置在向振动可视化元件1A入射的光或电磁波的光路上或从振动可视化元件1A射出的反射光或反射电磁波的光路上。例如，可以在振动可视化元件1A的前方配置红色的滤色器、而在振动可视化元件1B的前方配置蓝色的滤色器。

根据该结构，当振动可视化元件1A的可动镜13在Z方向上振动时，振动可视化元件1A看起来呈红色闪烁。通过将该振动可视化元件1A安装于计测对象物100，能够将计测对象物100的Z方向的振动进行计测。此外，根据上述结构，当振动可视化元件1B的可动镜13在Y方向上振动时，振动可视化元件1B看起来呈蓝色闪烁。通过将该振动可视化元件1B安装于计测对象物100，能够将计测对象物100的Z方向的振动进行计测。此外，如果将这些振动可视化元件1A、1B分散配置于计测对象物100的整体，则能够独立地将计测对象物100的2轴方向(Y、Z方向)的振动进行计测。

此外，也可以制作对于X方向的振动具有灵敏度的振动可视化元件、在该振动可视化元件的前方配置与红色及蓝色不同颜色(例如绿色)的滤色器。如果将该振动可视化元件和振动可视化元件1A、1B分散配置于计测对象物100的整体，则能够独立地将计测对象物100的3轴方向(X、Y、Z方向)的振动进行计测。

另外，在光学部件12受到风或腐蚀等计测对象物100的振动以外的因素的影响的情况下，不能正确地对计测对象物100的振动进行计测。因此，优选的是，以将光学部件12覆盖的方式设置罩等，将光学部件12封闭。此外，光学部件12或罩的表面优选被实施防污表面处理等。

另外，振动可视化元件1A、1B的形状并不限定于图5A及图5B所示的形状，可以做成各种各样的形状。例如，也可以将振动可视化元件1A、1B的形状做成三角形或四边形等图形、或者字符。在此情况下，如果使振动可视化元件1A和振动可视化元件1B的形状不同、并将其分散配置于计测对象物100的整体，则能够独立地对计测对象物100的2轴方向的振动进行计测。此外，也可以将对于X方向的振动具有灵敏度的振动可视化元件形成为与振动可视化元件1A、1B的形状不同的形状。如果将该振动可视化元件和振动可视化元件1A、1B分散配置于计测对象物100的整体，则能够独立地对计测对象物100的3轴方向(X、Y、Z方向)的振动进行计测。

此外，在本第1实施方式中，将光学部件12具备的3个镜中的1个作为可动镜13，将2个作为固定镜14，但本申请并不限定于此。例如，也可以将光学部件12具备的3个镜中的2个作为可动镜13，将1个作为固定镜14。在此情况下，2个可动镜13可以由弹性部件(例如铰链及臂角度为90度的扭转弹簧)连接到固定镜14的2边。另外，在2个可动镜13与固定镜14之间设有间隙，以使2个可动镜13不相互直接碰撞。也可以在2个可动镜13上设置缓冲件，以使2个可动镜13不相互直接碰撞。根据该结构，能够对于2轴方向的振动具有灵敏度。但是，在该结构中，用1台拍摄装置3检测振动方向是困难的。在此情况下，可以设置2台以上的拍摄装置3。例如，为了检测相对于回复性反射方向朝Z方向偏移而在行进方向B1上前进的光或电磁波，也可以在图1所示的拍摄装置3的上方设置另1台拍摄装置3。根据该结构，能够确定Z方向的振动成分，通过从拍摄装置3的检测信号中将Z成分去除，能够提取Y方向的成分。

此外，在本第1实施方式中，假设光学部件12具备3个镜，但本申请并不限定于此。例如，光学部件12也可以具备1个可动镜13和1个固定镜14这2个镜。在此情况下，虽然无法对相对于光学部件12斜向入射的光或电磁波进行回复性反射，但能够对相对于光学部件12垂直入射的光或电磁波进行回复性反射。

此外，在图1～图5B中，将可动镜13及固定镜14的形状表示为矩形，但本申请并不限定于此。例如可动镜13及固定镜14的形状也可以是三角形。

另外，可动镜13、固定镜14及弹簧15例如可以通过将不锈钢等的金属箔(从几μm到100μm左右的厚度)用激光等切断、并通过弯折、粘接、溶接等进行加工来制作。此外，可动镜13及固定镜14例如也可以通过用塑料的模具成形形成主体、并在该主体的表面蒸镀铝等而形成镜面。此外，对弹簧15的一端部及固定镜14进行支承的振动可视化元件1的壳体11优选的是通过塑料的模具成形等正确地制作角度、形状。

另外，在照明装置2是照射电磁波的装置的情况下，该电磁波优选的是波长比光长的电磁波。此外，在此情况下，优选的是，可动镜13及固定镜14的平坦的状态的镜面的尺寸比电磁波的波长大。由此，能够与照明装置2照射光的情况同样地进行处理。另外，在使用波长较长的电磁波的情况下，从更远的地方、例如从卫星也能够进行振动计测。

接着，对使用本第1实施方式的振动计测系统的振动计测方法进行说明。图6是该振动计测方法的流程图。这里，如图7所示，假设计测对象物100是桥梁。此外，以下为了使说明简单，假设照明装置2仅照射光，省略关于电磁波的说明。

首先，在步骤S1中，向计测对象物100安装多个振动可视化元件1。

另外，振动可视化元件1依存于计测对象物100的种类及构造，但优选的是，以计测对象物100的容易劣化的部分为中心，进行分散设置，以便能够推定计测对象物100的整体的振动模式。本第1实施方式的振动可视化元件1由于不包含CPU等耗电大的零件，所以一旦安装于计测对象物100就能够长期间使用。因此，优选的是牢固地进行固定，以使振动可视化元件1不从计测对象物100脱离。

接着，在步骤S2中，如图7所示，从照明装置2朝向计测对象物100照射光，由拍摄装置3拍摄包含被振动可视化元件1的光学部件12向回复性反射方向反射后的光的影像。

另外，在步骤S2中，由拍摄装置3拍摄的影像为多个振动可视化元件对应于计测对象物100的振动而亮灭的影像。在计测对象物100是桥梁的情况下，已知桥梁的振动主要由Z方向(即铅直方向)和Y方向(即桥的长轴方向)这2轴方向的成分构成。因此，通过将图5A所示的振动可视化元件1A和图5B所示的振动可视化元件1B分散配置到桥梁的整体上，能够进行Z方向和Y方向这2轴方向的振动计测。

接着，在步骤S3中，振动计测装置4基于拍摄装置3拍摄到的影像对计测对象物100的振动进行计测。例如，振动计测装置4进行从由拍摄装置3拍摄到的影像的各帧图像中将特定位置的像素的亮度变化进行采样等的图像处理。由此，能够提取映照在影像中的多个振动可视化元件1的振动波形，能够对计测对象物100的多个部位的振动的频率、相位及振幅进行计测。

根据本第1实施方式的振动计测方法，由于对应于计测对象物100的振动而多个振动可视化元件1亮灭，所以也能够通过目视观测计测对象物100的该振动。此外，由于被振动可视化元件1回复性反射的光具有高指向性，所以例如从与计测对象物100距离几百m的位置也能够观测。此外，即使在拍摄装置3自身微振动等而发生了一些焦点的模糊或晃动的情况下，也只要能够检测反射光的亮度的变化，就能够对计测对象物100的振动进行计测。因而，可以说本第1实施方式的振动计测方法是与以往的方法相比更加耐受噪声及环境的变化的计测方法。

另外，振动计测装置4优选具备将计测出的计测对象物100的振动数据蓄积并存储的存储部、和通过字符及声音等报告异常的报告部。存储部例如是半导体存储器。报告部例如是监视器及/或扬声器。根据该结构，通过将蓄积在存储部中的过去的振动数据与此次计测的振动数据进行比较，能够检测计测对象物100的异常部位及程度。此外，通过基于该检测结果由报告部向管理者报告异常，能够进行对计测对象物100的早期维护。

另外，在步骤S2中，从照明装置2照射的光也可以在计测对象物100的振动频率附近周期性地闪烁。在此情况下，通过闪光灯拍摄，计测对象物100的振动频率与闪光灯的频率的差分频率以波动的方式振动，所以能够根据该波动来进行振动数的详细的频率的确定。

另外，照明装置2及拍摄装置3可以在从计测对象物100远离的位置被固定，也可以设置于车辆或直升机等移动体。在将照明装置2及拍摄装置3固定于从计测对象物100远离的位置的情况下，例如可以设置在为了安全或指导而映照桥梁的照明装置的横侧。由此，能够进行定点观测。

此外，在将照明装置2及拍摄装置3设置于车辆的情况下，通过使车辆的重量及速度固定，车辆的重量成为激励，能够稳定地对计测对象物100的振动进行计测。另外，在用搭载于车辆等移动体的拍摄装置3拍摄的情况下，在拍摄得到的影像中振动可视化元件1的位置虽然移动，但一旦确定了位置，通过图像处理将特征提取并跟踪就是容易的。

另外，在用通常普及的数码相机基于可视光进行拍摄的情况下，最好在太阳光的影响少的情况例如夜间进行拍摄。在此情况下，在拍摄装置3拍摄得到的影像中，例如如图8所示，包含被照明装置2微暗地照射的计测对象物100、通过回复性反射而明亮地发亮的振动可视化元件1、和街灯及大厦的亮光等背景。需要从该影像中提取多个振动可视化元件1的位置。在此情况下，例如，在振动计测的开始时或振动计测中，使照明装置2的光闪烁，通过确定被振动可视化元件1反射后的光与照明装置2的光同步闪烁的部分，能够确定振动可视化元件1的位置。即，从照明装置2使光闪烁而向多个振动可视化元件1照射，由拍摄装置拍摄包含反射光的影像。在拍摄得到的影像中，通过确定与来自照明装置2的光的闪烁同步闪烁的比周围亮的部分，能够确定多个振动可视化元件的位置。

另外，作为照明装置2，也可以使用通过水分子的吸收而发出地面的太阳光的波谱较弱的波段例如1.35μm附近或1.15μm附近的光的LED。在此情况下，能够使太阳光的影响较少，即使是白天也能够进行SN比高的振动计测。

接着，对振动可视化元件1的可动镜13的优选的设计参数进行说明。

由3个镜实现的回复性反射在各镜面相互正交的情况下在理论上为色散角无限小的指向性。但是，实际上，在镜面上通常有翘曲或凹凸。此外，在是多个3片镜的集合体的情况下，还发生角度的偏差。因此，在回复性反射光中发生扩散。

图9是表示由3个镜实现的回复性反射的实际特性的图，是表示将照明的入射方向(＝回复性反射方向)设为0度、一边使观测角变化一边测定反射光的亮度的结果的图。在图6中，横轴表示观测角，纵轴表示亮度。

如图9所示，观测角越小，反射光的亮度越亮。在观测角为约2°以上的情况下，亮度大致为0(cd/lx·m²)。另一方面，在图1中，当可动镜13相对于固定镜14的角度从90°偏移θ°时，反射方向偏移2θ°。即，具有图9的回复性反射的特性的光学部件12的可动镜13如果相对于固定镜14的角度从90°偏移1°，则反射光的亮度为0。因此，优选的是，进行设计以使得当对振动可视化元件1施加了对计测对象物100设想的振动的最大加速度时，可动镜13的角度在1°以下的范围中变化。由此，能够得到相对于振动可视化元件1的振动的振幅有正相关的反射光的亮度。

另外，可动镜13的运动方程式基本上可以基于弹簧15的振动来计算。即，在设为质量m、加速度α、弹簧常数k、弹簧的位移x(或θ)的情况下，mα＝-kx。因此，根据计测对象物100的加速度α，能够设定弹簧15的弹簧常数及质量。

此外上述运动方程式中的固有振动频率(Hz)为λ＝(1/2π)(k/m)^1/2。在振动可视化元件1受到的振动的频率接近于可动镜13的固有振动频率的情况下，有可能发生共振。因此，可动镜13的固有振动频率优选设为例如计测对象物100的最大频率的3倍左右的大小。在计测对象物100是桥梁的情况下，由于10～50Hz左右为最大，所以如果设定为30～150Hz左右，则频率依存变小。

此外，可动镜13的固有振动频率也可以如以下这样设定。图10是表示可动镜13的固有振动频率不同的3个振动可视化元件1的频率依存性的特性图。图10的特性是，在激振器上设置振动可视化元件1，改变施加的振动的频率和强度，通过配置在照明装置的附近的亮度计，测定回复性反射方向的反射光的亮度的振幅，根据振动的振幅与亮度的振幅的比率，计算相对灵敏度。

单点划线60、实线61、虚线62分别表示可动镜13的固有振动频率是5.0Hz、6.0Hz、7.0Hz时的相对灵敏度。例如，在可动镜13的固有振动频率是6.0Hz的情况下，如实线61所示，相对于在2Hz以下相对灵敏度约为“10”而言，在6.0Hz下进行共振，相对灵敏度成为“200”以上。即，频率是6Hz时的相对灵敏度为频率是2Hz以下时的相对灵敏度的20倍以上。利用该通常时和共振时的相对灵敏度的差异，能够提高振动可视化元件1的灵敏度。

例如，可以在可动镜13的固有振动频率不同的3个振动可视化元件1的各自的前方配置不同颜色的滤色器。这里，在可动镜13的固有振动频率是5.0Hz、6.0Hz、7.0Hz的3个振动可视化元件1的各自的前方配置蓝色、绿色、红色的滤色器。这3个振动可视化元件1的可动镜13对应于施加在振动可视化元件1上的振动而振动。此时，由于被各个振动可视化元件1反射的回复性反射方向的反射光的亮度不同，所以拍摄装置3拍摄的反射光的颜色看起来不同。

例如，当对各振动可视化元件1施加6.0Hz的振动时，反射光由于大致仅绿色闪烁所以看到互补色的品红的闪烁。另一方面，当对各振动可视化元件1施加了5.5Hz的振动时，反射光由于绿色和蓝色的闪烁混合所以看到互补色的红的闪烁。即，根据反射光的颜色(波长分散)的差异，能够知道施加于振动可视化元件1的振动的频率。通过利用该关系，并不限于运动图像，即使是静止图像，也能够分析计测对象物100的振动。

另外，在此情况下，优选的是，在将振动可视化元件1设置于计测对象物100之前，预先调查计测对象物100的固有振动频率，设定多个振动可视化元件1的各可动镜13的固有振动频率，以使其接近该计测对象物100的固有振动频率。可动镜13的固有振动频率的调整例如可以通过调整弹簧15的加工尺寸或对弹簧15附加重物来进行。

(第2实施方式)

图11是本申请的第2实施方式的振动计测系统的概略结构图。

本第2实施方式的振动计测系统与上述第1实施方式的振动计测系统的不同点是，取代可动镜13及弹簧15而具备多个可动镜21、连结部件22、重物23、以及作为弹性部件的一例的多个弹簧24。其他部分与第1实施方式是同样的。

多个可动镜21形成得细长，分别平行地配置。多个可动镜21的合计面积与实施方式1的1个可动镜13的面积大致相同。多个可动镜21的各一端部经由连结部件22连结在重物23上。可动镜21是光学部件的一部分的一例。重物23经由多个弹簧24安装在壳体11上。多个可动镜21的各另一端部连结于旋转轴25。各旋转轴25例如固定于壳体11。当计测对象物100振动时，各弹簧24振动，随之，如在图11中用虚线及实线所示那样，各可动镜21以旋转轴25为中心转动。由此，各可动镜21相对于固定镜14的角度可变。

根据本第2实施方式，即使计测对象物100的振动是微小的，也能够使各可动镜21相对于固定镜14的角度较大地变化。由此，即使计测对象物100是固有振动频率低的大型构造物，也能够灵敏度更好地计测其振动。

(第3实施方式)

图12A及图12B是本申请的第3实施方式的振动计测系统具备的振动可视化元件的概略结构图。

本第3实施方式的振动计测系统与上述第1实施方式的振动计测系统的不同点是，取代光学部件12而具备具有珠型构造的光学部件31。其他部分与第1实施方式是同样的。

光学部件31具备球状透镜32和配置在球状透镜32的后方(从照明装置2远离的一侧)、能够与球状透镜32独立地移动的凹面反射件33。凹面反射件33具有与球状透镜32同心圆的凹面。即，凹面反射件33具有部分球状的形状。球状透镜32是光学部件31的一部分的一例，凹面反射件33是光学部件31的另一部分的一例。

当本实施方式的振动可视化元件1的壳体11静止时，从照明装置2照射的光或电磁波如图12A所示，穿过球状透镜32而在凹面反射件33上被聚光。然后，该光或电磁波被凹面反射件33反射而再次向球状透镜32入射，经过与球状透镜32的球中心对称的路径，向回复性反射方向行进。此时，回复性反射方向上的反射光的亮度或电磁波的量为最大。

相对于此，当振动可视化元件1的壳体11运动、如图12B所示那样光学部件31的球状透镜32和凹面反射件33的相对位置偏移时，反射光或电磁波的行进方向B3从回复性反射方向A1偏移。此时，拍摄装置3无法接收回复性反射方向上的反射光或电磁波。

因而，如果振动可视化元件1的壳体11振动、随之光学部件31的球状透镜32振动，则拍摄装置3接收的回复性反射方向上的反射光的亮度或电磁波的量变化。基于该反射光的亮度或电磁波的量的变化，能够进行计测对象物100的振动计测。

此外，在本第3实施方式中，光学部件31以铺满的方式配置有多个。各光学部件31的球状透镜32如图12A及图12B所示，被支承部件34分别支承。支承部件34例如是具有容纳球状透镜32的多个孔的板状部件，经由作为弹性部件的一例的弹簧35，被安装于振动可视化元件1的壳体11。支承部件34例如由树脂、金属或它们的组合构成。

根据本第3实施方式，由于光学部件31具有回复性反射性，所以通过用1个照明装置2向多个光学部件31照射光或电磁波，能够将该多个光学部件31的反射光或电磁波用1个拍摄装置3接收。即，通过在计测对象物100上粘贴多个振动可视化元件1、并从照明装置2向这些振动可视化元件1照射光或电磁波，能够将由这些多个振动可视化元件1反射后的反射光的亮度或电磁波的量的变化用拍摄装置3同时计测。由此，能够以更短时间进行计测对象物100的整体的振动计测。另外，如果使球状透镜32同步于计测对象物100的振动而振动，则能够更正确地进行计测对象物100的振动计测。

此外，根据本第3实施方式，由于振动可视化元件1不包含CPU等耗电大的零件，所以能够消除更换电池的需要而使维护次数更少。此外，能够使振动可视化元件1的制造成本便宜，能够抑制腐蚀等劣化。

(第4实施方式)

图13A及图13B是本申请的第4实施方式的振动计测系统具备的振动可视化元件的概略结构图。

本第4实施方式的振动计测系统与上述第1实施方式的振动计测系统的不同点是，取代光学部件12而具备具有角锥棱镜(corner cube)型构造的光学部件41。其他部分与第1实施方式是同样的。

光学部件41具备角锥棱镜42和能够与该角锥棱镜42的顶部接触而使角锥棱镜42变形的变形部件43。

角锥棱镜42由硅橡胶或凝胶等透明而柔软的树脂形成，具有形成立方体的角部的3个面。角锥棱镜42能够用这3个面进行回复性反射。此外，角锥棱镜42安装于振动可视化元件1的壳体11的内面。

变形部件43安装于重物44。变形部件43例如是橡胶、树脂或金属等的平板，具有容纳角锥棱镜42的顶部的凹部。角锥棱镜42的顶部也可以用粘接剂等固定于变形部件43。重物44例如形成为平板状。重物44的两端部经由作为弹性部件的一例的弹簧45而安装于振动可视化元件1的壳体11。在本第4实施方式中，壳体11由将光或电磁波透射的部件构成。

当振动可视化元件1的壳体11静止时，从照明装置2照射的光或电磁波如图13A所示，穿过壳体11向角锥棱镜42入射，在角锥棱镜42的面与空气之间的界面全反射。然后，该光或电磁波穿过角锥棱镜42的内部及壳体11，在回复性反射方向上行进。此时，回复性反射方向上的反射光的亮度或电磁波的量为最大。

相对于此，当振动可视化元件1的壳体11运动、如图13B所示那样角锥棱镜42和变形部件43的相对位置偏移时，变形部件43使角锥棱镜42的顶部变形。由此，角锥棱镜42的面稍稍弯曲，并且面间的角度不再是直角。结果，在角锥棱镜42的面与空气之间的界面被反射的光或电磁波的行进方向B4从回复性反射方向A1偏移。此时，拍摄装置3无法接收回复性反射方向上的反射光或电磁波。角锥棱镜42的顶部是光学部件41的一部分的一例。角锥棱镜42的顶部以外的部分是光学部件41的另一部分的一例。

因而，如果振动可视化元件1的壳体11振动、随之光学部件41的角锥棱镜42振动，则拍摄装置3接收的回复性反射方向上的反射光的亮度或电磁波的量变化。基于该反射光的亮度或电磁波的量的变化，能够进行计测对象物100的振动计测。

此外，在本第4实施方式中，光学部件41以铺满的方式配置有多个。各光学部件41的角锥棱镜42如图13A及图13B所示，以相互共用一部分的方式连结。即，多个光学部件41由棱镜状的片构成。各光学部件41的变形部件43被一体化为一个平板状。

根据本第4实施方式，由于光学部件41具有回复性反射性，所以通过用1个照明装置2向多个光学部件41照射光或电磁波，能够用1个拍摄装置3接收该多个光学部件41的反射光或电磁波。即，通过在计测对象物100上粘贴多个振动可视化元件1、从照明装置2向这些振动可视化元件1照射光或电磁波，能够将被这些多个振动可视化元件1反射后的反射光的亮度或电磁波的量的变化用拍摄装置3同时计测。由此，能够将计测对象物100的整体的振动计测以更短时间进行。另外，如果使得变形部件43同步于计测对象物100的振动而振动，则能够更正确地进行计测对象物100的振动计测。

此外，根据本第4实施方式，由于振动可视化元件1不包含CPU等耗电大的零件，所以能够消除更换电池的需要，使维护次数更少。此外，能够使振动可视化元件1的制造成本便宜，能够抑制腐蚀等劣化。

另外，在本第4实施方式中，各光学部件的变形部件43被一体化为一个平板状，但本申请并不限定于此。变形部件只要能够对应于振动可视化元件1的振动而使角锥棱镜42的一部分变形、从而使反射光或电磁波的反射方向从回复性反射方向错开就可以。例如，变形部件如图14A及图14B所示，也可以是从重物42的表面向角锥棱镜42侧突出的突起部51。对应于振动可视化元件1的振动，突起部51与角锥棱镜42的一部分接触而使其变形，从而能够得到与本第4实施方式同样的效果。另外，在变形部件是图14A及图14B所示那样的突起部51的情况下，能够使角锥棱镜42的面产生凹凸而使反射光扩散。另外，突起部51在振动可视化元件1不振动的静止状态下既可以与角锥棱镜42接触也可以非接触。

(实施例)

图15是表示在全长560m的道路桥的桥架上用加速度传感器计测的Z方向的加速度的曲线图。图16是表示该振动加速度的频率的曲线图。如图15所示，加速度处于±0.5m/s²以下的范围。此外，如图16所示，频率在3.9Hz具有主峰值。基于这些数据，制作振动可视化元件，以使得当加速度为0.5m/s²时，可动镜相对于固定镜的角度从直角偏移1°。更具体地讲，如以下这样制作振动可视化元件。

振动可视化元件具备的光学部件通过以下这样制作：将厚度15微米的不锈钢箔用激光加工进行切断而切割出固定镜、可动镜及弹簧，并利用模具进行弯折以使2个固定镜和可动镜相互正交。

固定镜的一边设为900μm，可动镜的一边设为800μm。弹簧对强度进行了调整，以使得当可动镜的固有振动频率为约30Hz、以4Hz施加了0.5m/s²的加速度时可动镜移动约1^°。弹簧强度的调整通过一边用激光修剪弹簧的长度及宽度一边调查基于激振器的可动镜的振动特性来进行。

将这样制作出的光学部件铺满多个，将各光学部件的固定镜的背面与通过切削而制作出的丙烯酸树脂的壳体进行粘接，制作出约10cm见方的振动可视化元件。制作多个该振动可视化元件，将它们安装在上述道路桥的桥架的侧面。

然后，在夜间，从距桥架约50m的河滩，一边从照明装置照射光一边用拍摄装置进行运动图像拍摄。作为拍摄装置，使用能够进行120Hz的高清运动图像拍摄的机种的数码相机。作为照明装置，使用安装于该数码相机的LED视频灯。

然后，基于由数码相机拍摄得到的影像，由振动计测装置计测桥架的振动。振动计测装置通过安装在个人计算机中的软件实现。

此外，在数码相机的拍摄开始时，在使LED视频灯闪烁时，确认到振动可视化元件同时闪烁。由此，确定了振动可视化元件的位置。

然后，使LED视频灯始终点亮并用数码相机进行了拍摄。根据拍摄得到的影像，当车经过桥架时，清楚地确认到振动可视化元件的闪烁。此外，通过另外制作的图像解析软件，将与确定了位置的振动可视化元件对应的像素区域的亮度按每帧进行计数，提取出各振动可视化元件的亮度信号，亮度信号呈现与图15的加速度的绝对值同样的变化。频率的主峰值是7.8Hz。亮度信号由于与加速度的绝对值成比例，所以频率为2倍。因而，确认到与桥梁的固有振动的3.9Hz对应，确认了能够检测出构造物的固有振动频率。另外，即使改变拍摄的角度及距离，也能够进行同样的振动计测。

如以上这样，确认了通过将本申请的振动可视化元件粘贴到计测对象物上、能够从远处进行振动计测。

另外，通过将上述各种各样的实施方式中的任意的实施方式适当组合，能够起到各自具有的效果。

本申请一边参照附图一边关联于一些实施方式而充分进行了记载，但对于熟悉该技术的人们而言，各种各样的变形及修正是显而易见的。应理解的是，这样的变形或修正只要不从由权利要求书表示的本申请的范围脱离，就包含在其中。在上述实施方式及变形例中，作为弹性部件的例子而举出了一个或多个弹簧15、24、35及45，但弹性部件并不限定于弹簧，也可以不是弹簧。弹性部件例如也可以是橡胶。

产业上的可利用性

本申请能够将计测对象物整体的振动计测以更短时间进行，并且能够使维护的次数更少，所以不仅是桥梁及隧道等公共构造物，对于机械、大厦等的健全度的评价、监视也是有用的。此外，如果使振动可视化元件的尺寸较大，则还能够从航空器或卫星进行计测对象物整体的振动计测，对于地震的计测、监视也能够应用。

标号说明

1 振动可视化元件

2 照明装置

3 拍摄装置

4 振动计测装置

11 壳体

12 光学部件

13 可动镜

14 固定镜

15 弹簧(弹性部件)

21 可动镜

22 连结部件

23 重物

24 弹簧(弹性部件)

25 旋转轴

31 光学部件

32 球状透镜

33 凹面反射件

34 支承部件

35 弹簧(弹性部件)

41 光学部件

42 角锥棱镜

43 变形部件

44 重物

45 弹簧(弹性部件)

100 计测对象物

Claims

1.一种振动可视化元件，其特征在于，

具备对光或电磁波进行回复性反射的光学部件，该光学部件具有固定部和可动部，该固定部与计测对象物的相对位置关系固定，该可动部相对于上述固定部被可动地支承，

上述可动部被支承于上述固定部，以使得通过对上述固定部施加规定方向的加速度从而该可动部与上述固定部的相对位置关系变化，

上述光学部件根据上述固定部与上述可动部的相对位置关系的变化使光或电磁波的反射方向变化，使向回复性反射方向射出的反射光的亮度或反射电磁波的量变化，

上述光学部件具备各自的镜面相互正交的第1镜、第2镜和第3镜，

上述第1镜包含于上述固定部，

上述第2镜包含于上述可动部，

通过对上述固定部施加规定方向的加速度从而上述第2镜与上述第1镜所成的角度变化。

2.如权利要求1所述的振动可视化元件，其特征在于，

上述第2镜经由弹性部件而与上述固定部连接。

3.如权利要求1所述的振动可视化元件，其特征在于，

上述固定部具备旋转轴，

上述第2镜以能够以上述旋转轴为中心进行转动的方式被上述旋转轴支承，并且经由弹性部件而与上述固定部连接。

4.如权利要求1所述的振动可视化元件，其特征在于，

上述第2镜包括各自的镜面相互平行的多个第4镜，

上述固定部具备多个旋转轴，

上述多个第4镜的每一个以能够以上述多个旋转轴中相对应的旋转轴为中心进行转动的方式被上述相对应的旋转轴支承，并且经由共通的重物及弹性部件而与上述固定部连接。

5.如权利要求1所述的振动可视化元件，其特征在于，

上述光学部件在规定的色散角的范围内将光或电磁波进行回复性反射，

上述第1镜与上述第2镜所成的角度的变动幅度比上述色散角小。

6.一种振动计测系统，其特征在于，

具备：

如权利要求1～5中的任一项所述的振动可视化元件中包含的第1振动可视化元件和第2振动可视化元件；

照明装置，朝向设置于计测对象物的上述第1振动可视化元件和上述第2振动可视化元件照射光或电磁波；

拍摄装置，拍摄包含上述计测对象物和上述第1振动可视化元件以及上述第2振动可视化元件的影像；以及

振动计测装置，根据上述拍摄装置拍摄得到的上述影像中的、来自上述第1振动可视化元件以及上述第2振动可视化元件的每一个的反射光的亮度或反射电磁波的量的变化，计测上述第1振动可视化元件以及上述第2振动可视化元件的每一个中的上述固定部与上述可动部的相对位置关系的变化。

7.如权利要求6所述的振动计测系统，其特征在于，

上述第1振动可视化元件的上述可动部的固有振动频率与上述第2振动可视化元件的上述可动部的固有振动频率不同。

8.如权利要求6所述的振动计测系统，其特征在于，

在被固定于计测对象物的状态下，上述第1振动可视化元件的上述可动部的振动方向与上述第2振动可视化元件的上述可动部的振动方向不同。

9.如权利要求7所述的振动计测系统，其特征在于，

还具备透射波段相互不同的第1滤色器和第2滤色器，

上述第1滤色器至少配置在向上述第1振动可视化元件入射的上述光或上述电磁波的光路上或者从上述第1振动可视化元件射出的上述反射光或上述反射电磁波的光路上，

上述第2滤色器至少配置在向上述第2振动可视化元件入射的上述光或上述电磁波的光路上或者从上述第1振动可视化元件射出的上述反射光或上述反射电磁波的光路上。

10.如权利要求8所述的振动计测系统，其特征在于，

还具备透射波段相互不同的第1滤色器和第2滤色器，

11.如权利要求6所述的振动计测系统，其特征在于，

上述照明装置朝向上述第1振动可视化元件和上述第2振动可视化元件间歇地照射光或电磁波，

上述振动计测装置通过在上述影像中检测与上述照明装置的间歇性照射同步地变化的部分，确定上述影像中的上述振动可视化元件的位置。

12.如权利要求6所述的振动计测系统，其特征在于，

上述照明装置具有能够照射上述第1振动可视化元件和上述第2振动可视化元件的照射角。

13.一种振动计测方法，利用了权利要求1～5中的任一项所述的振动可视化元件，

该振动计测方法的特征在于，包括以下工序：

朝向被设置于计测对象物的上述振动可视化元件照射光或电磁波的工序；

拍摄包含上述计测对象物以及上述振动可视化元件的影像的工序；以及

根据上述影像中的来自上述振动可视化元件的反射光的亮度或反射电磁波的量的变化而计测上述计测对象物的振动的工序。