JP2003121120A - スペックルを用いた２方向変形同時計測装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 異なる２方向から同時にレーザ光を照射して
変形量と変形方向の計測が可能となるスペックルを用い
た２方向変形同時計測装置を提供する。 【解決手段】 物体１１に２つの異なる方向からそれぞ
れ異なる波長のレーザ光Ｌ₁ 、Ｌ₂ を同時に照射するレ
ーザ光照射手段１４と、各レーザ光Ｌ₁ 、Ｌ₂ が物体１
１の表面で同時に散乱して生じた散乱レーザ光１５から
波長別にレーザ光Ｌ₁ 、Ｌ₂ を検知する散乱レーザ光検
知手段１６と、散乱レーザ光検知手段１６で波長別に検
知された各レーザ光Ｌ₁ 、Ｌ₂ からそれぞれスペックル
干渉縞を形成してスペックル干渉縞の位相差を求めて２
つの異なる方向別に物体１１の見掛けの変形量を求める
第１の変形量演算手段４５と、第１の変形量演算手段４
５で求めた２つの異なる方向別の各見掛けの変形量から
物体１１に生じている真の変形量及び変形方向を演算す
る第２の変形量演算手段４６とを有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、物体の表面に異な
る２方向からレーザ光を照射して得られるスペックルパ
ターンを用いてスペックル干渉縞を形成して物体の変形
量と変形方向の計測を同時に行うことが可能なスペック
ルを用いた２方向変形同時計測装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】レーザ光が物体表面の粗面等によって散
乱反射することで生じるスペックルパターンを利用した
変形量の計測は、一般的に粗面で構成される実構造物の
表面の変形量の計測に非常に適している。また、レーザ
光の可干渉性を利用しているため、高温又は低温下での
物体の変形量の計測、静的及び動的な荷重が加えられる
環境下での物体の変形量の計測が可能となっている。更
に、理論的には、広範囲領域から微小領域に到るまでの
変形量の計測が可能である。スペックルパターンを利用
した変形量の計測は、分解能が数十μｍと比較的粗いス
ペックル相関法と、分解能が１μｍ以下となるスペック
ル干渉法に大別される。スペックル相関法は、直接スペ
ックルパターンの移動より変形量を計測するため、変形
方向を含めた変形量の絶対値計測が可能になるという利
点があるが、分解能が粗いため精度の高い計測や微小な
変形量の計測には適さないという問題がある。このた
め、精度の高い計測や微小な変形量の計測には、分解能
が１μｍ以下となるスペックル干渉法が採用されてい
る。しかし、スペックル干渉法では物体の変形方向の変
形量を直接計測することができず、スペックル干渉縞を
形成するために照射するレーザ光の照射方向に関する変
形量しか計測できないという問題がある、そのため、一
般的な変形（物体の変形方向が照明方向からずれてい
る）の場合は、物体に対して異なる２つの方向からレー
ザ光をそれぞれ照射して計測を行ない、各計測方向にお
ける計測結果を合成して、物体としての真の変形量と、
その変形方向を求める必要があった。従って、スペック
ル干渉法を用いて物体の変形量を計測する場合は、レー
ザ光を異なる２方向から別々に照射する照射切替機構を
計測装置に設けて、レーザ光の照射方向を切り換えなが
ら、それぞれの方向の変形量を計測していた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、レーザ
光の照射方向を切り換えながらそれぞれの方向の変形量
を計測する場合、レーザ光の照射方向の切替には所定の
時間を要するため、それぞれの方向の変形量を計測する
時刻に、切替に必要な所定の時間だけの時間差が生じる
ことになる。このため、変形速度が速い場合の計測や、
非常に精度の高い計測を必要とする場合は、計測誤差が
大きくなるという問題があった。本発明はかかる事情に
鑑みてなされたもので、物体の真の変形量を計測するに
際し、異なる２方向から同時にレーザ光を照射して変形
量と変形方向の計測が可能となるスペックルを用いた２
方向変形同時計測装置を提供することを目的とする。

【０００４】

【課題を解決するための手段】前記目的に沿う本発明に
係るスペックルを用いた２方向変形同時計測装置は、物
体に２つの異なる方向からそれぞれ異なる波長のレーザ
光Ｌ₁ 、Ｌ₂ を同時に照射するレーザ光照射手段と、前
記各レーザ光Ｌ₁ 、Ｌ₂ が前記物体の表面で同時に散乱
して生じた散乱レーザ光から波長別に前記レーザ光Ｌ
₁ 、Ｌ₂ を検知する散乱レーザ光検知手段と、前記散乱
レーザ光検知手段で波長別に検知された前記各レーザ光
Ｌ₁ 、Ｌ₂ からそれぞれスペックル干渉縞を形成して該
スペックル干渉縞の位相差を求めて２つの異なる方向別
に前記物体の見掛けの変形量を求める第１の変形量演算
手段と、前記第１の変形量演算手段で求めた前記各見掛
けの変形量から前記物体に生じている真の変形量及び変
形方向を演算する第２の変形量演算手段とを有する。

【０００５】レーザ光照射手段により、例えば、波長が
λ₁ のレーザ光Ｌ₁ を、物体に対して一方の方向（例え
ば、水平方向）から、その散乱レーザ光によりスペック
ルパターンが形成される条件で照射する。同時にレーザ
光照射手段により、波長がλ₂のレーザ光Ｌ₂ を、物体
に対して他方の方向（例えば、垂直方向）から、その散
乱レーザ光がスペックルパターンを形成する条件で照射
する。このような構成とすることにより、物体の表面で
散乱した散乱レーザ光は、水平方向から照射した波長が
λ₁ のレーザ光Ｌ₁ と、垂直方向から照射した波長がλ
₂ のレーザ光Ｌ₂から構成されることになる。

【０００６】物体の表面で散乱したレーザ光Ｌ₁ 、Ｌ₂
を、波長λ₁ と波長λ₂ を個別に検知する散乱レーザ光
検知手段に入力すると、波長λ₁ のレーザ光Ｌ₁ の検知
信号と、波長λ₂ のレーザ光Ｌ₂ の検知信号がそれぞれ
個別に得られる。これらの各検知信号を第１の変形量演
算手段に入力すると、波長λ₁ のレーザ光Ｌ₁ の検知信
号からは波長λ₁ のレーザ光Ｌ₁ を物体に対して水平方
向から照射したときに得られるスペックルパターンが得
られ、波長λ₂ のレーザ光Ｌ₂ の検知信号からは波長λ
₂ のレーザ光Ｌ₂ を物体に対して垂直方向から照射した
ときに得られるスペックルパターンがそれぞれ得られ
る。また、波長がλ₁ のレーザ光Ｌ₁ と波長がλ₂ のレ
ーザ光Ｌ₂ を同時に２方向から物体に照射してその散乱
レーザ光を検知している状態で物体の変形を行うと、各
波長のレーザ光Ｌ₁ 、Ｌ₂ に基づいた物体の変形前後の
スペックルパターンを得ることができる。そして、検知
した波長λ₁ 、λ₂ の各レーザ光Ｌ₁ 、Ｌ₂ から得られ
た変形前後のスペックルパターンよりスペックル干渉縞
をそれぞれ形成することができる。

【０００７】スペックル干渉縞は、レーザ光を散乱する
物体表面の散乱点の位置が変形前後で移動することによ
りレーザ光の光路長が変化し、レーザ光に位相差が生じ
ることにより発生する。そして、位相差は、レーザ光の
波長、レーザ光と物体法線がなす角度、及び変形前後の
物体表面での散乱点の位置変化量に依存している。従っ
て、位相差を求めることにより、変形前後の物体表面で
の散乱点の位置変化量、すなわち物体表面の変形量を、
レーザ光の波長、レーザ光と物体法線がなす角度から算
出することができる。ここで、レーザ光と物体法線がな
す角度は測定条件から決定でき、位相差は干渉縞の位相
情報から別途求めることができる。また、波長λ₁ のレ
ーザ光Ｌ₁ のスペックル干渉縞は物体の水平方向に対す
る見掛けの変形量に起因した干渉縞であり、波長λ₂ の
レーザ光Ｌ₂ のスペックル干渉縞は物体の垂直方向に対
する見掛けの変形量に起因した干渉縞となっている。こ
のため、波長λ₁ のレーザ光Ｌ₁ のスペックル干渉縞か
ら求めた変形量は水平方向に対する見掛けの変形量に対
応し、波長λ₂ のレーザ光Ｌ₂ のスペックル干渉縞から
求めた変形量は垂直方向に対する見掛けの変形量に対応
している。従って、第１の変形量演算手段により、物体
の水平方向に対する見掛けの変形量と、垂直方向に対す
る見掛けの変形量をそれぞれ求めることができる。

【０００８】第１の変形量演算手段により得られた物体
の水平方向に対する見掛けの変形量と、垂直方向に対す
る見掛けの変形量を、第２の変形量演算手段に入力する
と、水平方向に対する変形ベクトルと垂直方向に対する
変形ベクトルがそれぞれ決定される。次いで、水平方向
に対する変形ベクトルと垂直方向に対する変形ベクトル
の合成演算が行われる。従って、得られた合成ベクトル
の絶対値から物体としての真の変形量、合成ベクトルの
方向から物体としての変形方向をそれぞれ決定すること
ができる。

【０００９】本発明に係るスペックルを用いた２方向変
形同時計測装置において、前記散乱レーザ光検知手段に
は、前記散乱レーザ光を前記波長別のレーザ光Ｌ₁ 、Ｌ
₂ に分離する波長分離器と、前記波長分離器により分離
された各レーザ光Ｌ₁ 、Ｌ₂ をそれぞれ検知する２台の
受光器が設けた構成とすることができる。波長分離器を
設けることにより、波長λ₁ のレーザ光Ｌ₁ と波長λ₂
のレーザ光Ｌ₂ からなる散乱レーザ光を、波長λ₁ のレ
ーザ光Ｌ₁ と波長λ₂ のレーザ光Ｌ ₂ に分離することが
できる。そして分離された波長λ₁ のレーザ光Ｌ₁ と波
長λ ₂ のレーザ光Ｌ₂ をそれぞれ専用の受光器で受光す
ることにより、波長λ₁ のレーザ光Ｌ₁ の情報と、波長
λ₂ のレーザ光Ｌ₂ の情報をそれぞれ個別に得ることが
できる。

【００１０】本発明に係るスペックルを用いた２方向変
形同時計測装置において、前記波長分離器は干渉により
レーザ光の波長の選択を行う第１〜第３の波長選択フィ
ルターを有し、前記第１の波長選択フィルターは前記物
体の表面の法線に対して所定の角度をなして設けられ前
記散乱レーザ光から前記レーザ光Ｌ₁ を選択透過させて
前記レーザ光Ｌ₂ を反射し、前記第２の波長選択フィル
ターは前記レーザ光Ｌ₁を検知する前記受光器の受光窓
に取付けられ前記レーザ光Ｌ₁ のみを透過し、前記第３
の波長選択フィルターは前記レーザ光Ｌ₂ を検知する前
記受光器の受光窓に取付けられ前記レーザ光Ｌ₂ のみを
透過することが好ましい。第１の波長選択フィルターを
物体の表面の法線に対して所定の角度をなして設けるこ
とにより、散乱レーザ光から一方の波長、例えば波長λ
₁ のレーザ光Ｌ₁ を選択透過させ、他方の波長、例えば
波長λ₂ のレーザ光Ｌ₂ を反射することができる。更
に、波長λ₁ 、λ₂ のレーザ光Ｌ₁ 、Ｌ₂ からなる散乱
レーザ光を、波長λ₁ のレーザ光Ｌ₁ 及び波長λ₂ のレ
ーザ光Ｌ₂ に分離すると共に、同時に光路の分離も行う
ことができる。その結果、例えば、波長λ₁ のレーザ光
Ｌ₁ を検知する受光器の受光窓に波長λ ₁ のレーザ光Ｌ
₁ を選択透過する第２の波長選択フィルターを配置し、
波長λ₂のレーザ光Ｌ₂ を検知する受光器の受光窓に波
長λ₂ のレーザ光Ｌ₂ を選択透過する第３の波長選択フ
ィルターを配置することにより、各受光器に受光される
各レーザ光Ｌ₁ 、Ｌ₂ の波長選択性の精度を向上させる
ことができる。ここで、所定の角度とは、例えば、３０
〜６０°の範囲の角度であり、より好ましくは４５°の
角度である。一般的に市販されている波長選択フィルタ
ーは入射角が４５°もしくは０°入射の仕様に設定され
ており、それをはずれた場合は、反射率、透過率が悪く
なるという計測上の問題点が生じる。そのため、角度を
４５°に設定することで、第１の波長選択フィルターで
分離される波長λ₁ のレーザ光Ｌ₁ の強度と波長λ₂ の
レーザ光Ｌ₂ の強度を実質的に等しく調整することがで
きる。

【００１１】本発明に係るスペックルを用いた２方向変
形同時計測装置において、前記散乱レーザ光検知手段に
は、前記散乱レーザ光を一括して受光し、受光した前記
散乱レーザ光から波長別に前記レーザ光Ｌ₁ 、Ｌ₂ を選
択検知してその検知信号を出力することが可能な波長識
別受光器を設けた構成とすることができる。散乱レーザ
光検知手段に、使用する波長λ₁ とλ₂ の各レーザ光Ｌ
₁ 、Ｌ₂ を選択検知することができる波長識別受光器を
用いることにより、波長λ₁ 及びλ₂の各レーザ光Ｌ
₁ 、Ｌ₂ からなる散乱レーザ光より、波長λ₁ のレーザ
光Ｌ₁ と波長λ₂ のレーザ光Ｌ₂ の各情報を直接得るこ
とができる。

【００１２】

【発明の実施の形態】続いて、添付した図面を参照しつ
つ、本発明を具体化した実施の形態につき説明し、本発
明の理解に供する。ここに、図１は本発明の一実施の形
態に係るスペックルを用いた２方向変形同時計測装置の
構成を示す概念図、図２は同スペックルを用いた２方向
変形同時計測装置の散乱レーザ光検知手段の構成を示す
概念図、図３は同スペックルを用いた２方向変形同時計
測装置のブロック構成図、図４は同スペックルを用いた
２方向変形同時計測装置の計測部本体の構成を示すブロ
ック図、図５は同スペックルを用いた２方向変形同時計
測装置の変形例に係る散乱レーザ光検知手段の構成を示
す概念図である。図１に示すように、本発明の一実施の
形態に係るスペックルを用いた２方向変形同時計測装置
１０は、物体１１に水平方向から波長λ₁ のレーザ光Ｌ
₁ 、垂直方向から波長λ₂ のレーザ光Ｌ₂ を同時に照射
するレーザ光照射手段１４と、各レーザ光Ｌ₁ 、Ｌ₂ が
物体１１の表面で散乱して生じた散乱レーザ光１５を波
長別に分離して波長λ₁ のレーザ光Ｌ₁ 及び波長λ₂ の
レーザ光Ｌ₂ としてそれぞれ検知する散乱レーザ光検知
手段１６を有している。また、スペックルを用いた２方
向変形同時計測装置１０には、散乱レーザ光検知手段１
６から出力される波長λ₁ のレーザ光Ｌ₁ 及び波長λ₂
のレーザ光Ｌ₂ の各検知信号からそれぞれスペックル干
渉縞を形成しスペックル干渉縞から物体１１の水平方向
の見掛けの変形量と垂直方向の見掛けの変形量を算出し
て物体１１としての真の変形量と変形方向を決定する計
測部本体１７が設けられている。以下、これらについて
詳細に説明する。

【００１３】レーザ光照射手段１４は、例えば、波長λ
₁ のレーザ光Ｌ₁ を発振するレーザ発振器１９と、波長
λ₂ のレーザ光Ｌ₂ を発振するレーザ発振器２０と、ハ
ーフミラー２１、２２と、ミラー２３、２４、２５と、
レンズ２６、２６ａ、２７、２７ａ、２８、２８ａ、２
９、２９ａを備えている。レーザ発振器１９で得られた
波長λ₁ のレーザ光Ｌ₁ の進行方向内にハーフミラー２
１を配置し、レーザ光Ｌ ₁ の光束の一部をハーフミラー
２１で反射させてレーザ光Ｌ₁ の光束の一部を分岐する
と共に、レーザ光Ｌ₁ の残りの光束はハーフミラー２１
を透過させる。そして、透過したレーザ光Ｌ₁ の進行方
向内にレンズ２６、２６ａを配置しレーザ光Ｌ₁ を平行
光線として、物体１１に対して水平方向から、更に、物
体１１の法線に対して入射角θ₁ で照射するようにす
る。また、ハーフミラー２１で反射して分岐したレーザ
光Ｌ₁ の進行方向内にミラー２３を配置して、ミラー２
３で反射したレーザ光Ｌ₁ がレンズ２７、２７ａを介し
平行光線として、物体１１に対して水平方向から、更
に、物体１１の法線に対してレンズ２６、２６ａを介し
て照射されるレーザ光Ｌ₁ と対称となる方向から入射角
θ₁ で照射するようにする。レーザ発振器２０で得られ
た波長λ₂ のレーザ光Ｌ₂ の進行方向内にハーフミラー
２２を配置し、レーザ光Ｌ₂ の光束の一部をハーフミラ
ー２２で反射させてレーザ光Ｌ₂ の光束の一部を分岐す
ると共に、レーザ光Ｌ₂ の残りの光束はハーフミラー２
２を透過させる。そして、ハーフミラー２２で分岐した
レーザ光Ｌ₂ の進行方向内にミラー２５を配置して、ミ
ラー２５で反射したレーザ光Ｌ₂ がレンズ２９、２９ａ
を介し平行光線として、物体１１に対して垂直方向か
ら、更に、物体１１の法線に対して入射角θ₂ で照射す
るようにする。また、ハーフミラー２２を透過したレー
ザ光Ｌ₂ の進行方向内にミラー２４を配置して、ミラー
２４で反射したレーザ光Ｌ₂ がレンズ２８、２８ａを介
し平行光線として、物体１１に対して垂直方向から、物
体１１の法線に対してレンズ２９、２９ａを介して照射
するレーザ光Ｌ₂ と対称となる方向から入射角θ₂ で照
射するようにする。

【００１４】このような構成とすることにより、レーザ
発振器１９で発生させた波長λ₁ のレーザ光Ｌ₁ を２つ
の異なる光路を経由するレーザ光Ｌ₁ として、物体１１
に対して水平方向から、更に、物体１１の法線に対して
それぞれ対称の関係となる入射角θ₁ で重ね合わせて照
射することができる。また、レーザ発振器２０で発生さ
せた波長λ₂ のレーザ光Ｌ₂ を２つの異なる光路を経由
するレーザ光Ｌ₂ として、物体１１に対して垂直方向か
ら、更に、物体１１の法線に対してそれぞれ対称の関係
となる入射角θ₂ で重ね合わせて照射することができ
る。なお、波長λ₁ のレーザ光Ｌ₁ としては、例えば赤
色レーザ光、波長λ₂ のレーザ光Ｌ₂ としては、例えば
青色レーザ光をそれぞれ使用することができる。

【００１５】図２に示すように、散乱レーザ光検知手段
１６には、散乱レーザ光１５から波長λ₁ のレーザ光Ｌ
₁ と波長λ₂ のレーザ光Ｌ₂ を分離する波長分離器３７
と、波長分離器３７により分離された波長λ₁ のレーザ
光Ｌ₁ を検知する受光器の一例であるＣＣＤカメラ４０
と、波長λ₂ のレーザ光Ｌ₂ を検知する受光器の一例で
あるＣＣＤカメラ４１が設けられている。また、波長分
離器３７は、干渉によりレーザ光の波長の選択を行なう
第１〜第３の波長選択フィルター４２、４３、４４を使
用して構成している。すなわち、波長分離器３７は、例
えば、物体１１の表面の法線に対して４５°の角度をな
して設けられ散乱レーザ光１５から波長λ₁ のレーザ光
Ｌ₁ のみを透過させて、波長λ₂ のレーザ光Ｌ₂ を反射
する第１の波長選択フィルター４２が設けられている。
更に、波長分離器３７には、透過した波長λ₁ のレーザ
光Ｌ₁ を検知するＣＣＤカメラ４０の受光窓に取付けら
れ波長λ₁ のレーザ光Ｌ₁ のみを透過する第２の波長選
択フィルター４３と、第１の波長選択フィルター４２で
反射した波長λ ₂ のレーザ光Ｌ₂ を検知するＣＣＤカメ
ラ４１の受光窓に取付けられ波長λ₂ のレーザ光Ｌ₂ の
みを透過する第３の波長選択フィルター４４が設けられ
ている。なお、ＣＣＤカメラ４０に設けられたレンズ部
４０ａ、ＣＣＤカメラ４１に設けられたレンズ部４１ａ
にはそれぞれ絞りが設けられており、この絞りを調節す
ることにより、各ＣＣＤカメラ４０、４１の解像限界よ
りも十分に粗いスペックルパターンが得られるように調
整する。

【００１６】このような構成とすることにより、始め
に、散乱レーザ光１５を第１の波長選択フィルター４２
により波長λ₁ のレーザ光Ｌ₁ と波長λ₂ のレーザ光Ｌ
₂ とに分離すると共に、波長λ₁ のレーザ光Ｌ₁ と波長
λ₂ のレーザ光Ｌ₂ の進行方向もそれぞれ分離すること
ができる。そして、波長λ₁ のレーザ光Ｌ₁ は第２の波
長選択フィルター４３を介してＣＣＤカメラ４０に導入
されるので、ＣＣＤカメラ４０では波長λ₁ のレーザ光
Ｌ₁ のみに関する情報、すなわち、物体１１に対して水
平方向から照射されて物体１１で散乱されたレーザ光に
関する情報のみを出力することができる。同時に、波長
λ₂ のレーザ光Ｌ₂ は第３の波長選択フィルター４４を
介してＣＣＤカメラ４１に導入されるので、ＣＣＤカメ
ラ４１では波長λ₂ のレーザ光Ｌ₂ のみに関する情報、
すなわち、物体１１に対して垂直方向から照射されて物
体１１で散乱されたレーザ光に関する情報のみを出力す
ることができる。

【００１７】図３、図４に示すように、計測部本体１７
は、散乱レーザ光検知手段１６で散乱レーザ光１５から
波長別に分離されてそれぞれ検知された波長λ₁ のレー
ザ光Ｌ ₁ と波長λ₂ のレーザ光Ｌ₂ からそれぞれスペッ
クルパターンを形成し、スペックルパターンからスペッ
クル干渉縞を形成して干渉縞の位相差を求め、物体１１
の水平方向及び垂直方向の各見掛けの変形量を求める第
１の変形量演算手段４５を有している。更に、計測部本
体１７は第１の変形量演算手段４５で求めた物体１１の
水平及び垂直方向の各見掛けの変形量から物体１１とし
ての真の変形量と変形方向を演算する第２の変形量演算
手段４６を有している。

【００１８】第１の変形量演算手段４５には、波長λ₁
のレーザ光Ｌ₁ と波長λ₂ のレーザ光Ｌ₂ からそれぞれ
スペックル情報を求めるλ₁ 演算系４７とλ₂ 演算系４
８が設けられている。λ₁ 演算系４７には、ＣＣＤカメ
ラ４０からの出力信号に基づいてスペックルパターンを
形成するスペックルパターン形成部４９と、変形前後の
スペックルパターンの輝度の差の絶対値、すなわち、減
算スペックルパターンの強度を求めることによりスペッ
クル干渉縞を形成するスペックル干渉縞形成部５０と、
得られた干渉縞の画像からフーリエ変換を利用して位相
差を演算する位相情報演算部５１と、位相情報演算部５
１の演算結果に基づいて水平方向の見掛けの変形量を演
算しその結果を出力する変形量演算部５２が設けられて
いる。同様に、λ₂ 演算系４８には、ＣＣＤカメラ４１
からの出力信号に基づいてスペックルパターンを形成す
るスペックルパターン形成部５３と、変形前後のスペッ
クルパターンの輝度の差の絶対値、すなわち、減算スペ
ックルパターンの強度を求めることによりスペックル干
渉縞を形成するスペックル干渉縞形成部５４と、得られ
た干渉縞の画像からフーリエ変換を利用して位相差を演
算する位相情報演算部５５と、位相情報演算部５５の演
算結果に基づいて垂直方向の見掛けの変形量を演算しそ
の結果を出力する変形量演算部５６が設けられている。
ここで、ＣＣＤカメラ４１で撮像される画像は、第１の
波長選択フィルター４２で反射されたレーザ光Ｌ₂ によ
り形成されるものであるため、物体１１から実際に得ら
れる画像と比較して反転した画像となっている。このた
め、スペックルパターン形成部５３ではスペックルパタ
ーンを形成する際に画像の反転処理を行って、物体１１
から実際に得られる画像に戻している。なお、各スペッ
クルパターン形成部４９、５３で得られた各スペックル
パターン、各スペックル干渉縞形成部５０、５４で得ら
れた各スペックル干渉縞、及び各変形量演算部５２、５
６で得られた各見掛けの変形量は、モニター５７にそれ
ぞれ表示することができる。

【００１９】第２の変形量演算手段４６には、各変形量
演算部５２、５６からの出力信号に基づいて、各見掛け
の変形量に対する変形ベクトルを求めるベクトル演算部
５８と、求めた各変形ベクトルを合成して物体１１とし
ての合成ベクトルを求めるベクトル合成部５９が設けら
れている。また、ベクトル合成部５９では、合成ベクト
ルの方向を物体１１の変形方向、合成ベクトルの絶対値
を物体１１の真の変形量としてモニター５７にそれぞれ
出力する。ここで、計測部本体１７としては、例えばパ
ーソナルコンピュータを使用することができ、モニター
５７としては、例えば、ＣＲＴディスプレイ、液晶ディ
スプレイ、プラズマ・ディスプレイなどの各種表示機器
が使用できる。

【００２０】次に、本発明の一実施の形態に係るスペッ
クルを用いた２方向変形同時計測装置１０の使用方法に
ついて詳細に説明する。レーザ光照射手段１４のレーザ
発振器１９、ハーフミラー２１、ミラー２３、レンズ２
６、２６ａ、２７、２７ａの位置をそれぞれ調整して、
レーザ発振器１９で発生させた波長λ₁ のレーザ光Ｌ₁
の内でハーフミラー２１を透過したレーザ光Ｌ₁ がレン
ズ２６を介して物体１１に対して水平方向から、更に、
物体１１の法線に対して入射角θ₁ で照射するようにす
る。同時に、ハーフミラー２１で反射したレーザ光Ｌ₁
が再度ミラー２３で反射してレンズ２７を介して物体１
１に対して水平方向から、更に、物体１１の法線に対し
てレンズ２６を介して照射されるレーザ光Ｌ₁ と対称と
なる入射角θ₁ の方向から照射するようにする。同時
に、レーザ光照射手段１４のレーザ発振器２０、ハーフ
ミラー２２、ミラー２４、２５、レンズ２８、２８ａ、
２９、２９ａの位置をそれぞれ調整して、レーザ発振器
２０で発生させた波長λ₂ のレーザ光Ｌ₂ の内でハーフ
ミラー２２を透過したレーザ光Ｌ₂ がミラー２４で反射
しレンズ２８を介して物体１１に対して垂直方向から、
更に、物体１１の法線に対して入射角θ₂ で照射するよ
うにする。同時に、ハーフミラー２２で反射したレーザ
光Ｌ₂ が再度ミラー２５で反射しレンズ２９を介して物
体１１に対して垂直方向から、更に、物体１１の法線に
対してレンズ２８を介して照射されるレーザ光Ｌ₂ と対
称となる入射角θ₂ の方向から照射するようにする。

【００２１】続いて、散乱レーザ光検知手段１６、計測
部本体１７、モニター５７をそれぞれ起動する。先ず、
レーザ発振器１９を発振させてレーザ光Ｌ₁ をハーフミ
ラー２１とミラー２３により２つのレーザ光Ｌ₁ に分け
て物体１１に対して水平方向から照射し、物体１１の表
面で散乱したレーザ光Ｌ₁ をＣＣＤカメラ４０で受光
し、スペックルパターン形成部４９により形成させたス
ペックルパターンをモニター５７に表示する。表示され
たスペックルパターンの状況を見ながら、レーザ発振器
１９の出力を調整してスペックルパターンの輝度調整を
行うと共に、ＣＣＤカメラ４０のレンズ部４０ａに設け
られている絞りを調節して、ＣＣＤカメラ４０の解像限
界よりも十分に粗いスペックルパターンが得られるよう
にする。次いで、レーザ発振器２０を発振させてレーザ
光Ｌ₂ をハーフミラー２２とミラー２４、２５により２
つのレーザ光Ｌ₂ に分けて物体１１に対して垂直方向か
ら照射し、物体１１の表面で散乱したレーザ光Ｌ₂ をＣ
ＣＤカメラ４１で受光し、スペックルパターン形成部５
３により形成させたスペックルパターンをモニター５７
に表示する。表示されたスペックルパターンの状況を見
ながら、レーザ発振器２０の出力を調整してスペックル
パターンの輝度調整を行うと共に、ＣＣＤカメラ４１の
レンズ部４１ａに設けられている絞りを調節して、ＣＣ
Ｄカメラ４１の解像限界よりも十分に粗いスペックルパ
ターンが得られるようにする。レーザ発振器１９、２０
の出力と、各ＣＣＤカメラ４０、４１のレンズ部４０
ａ、４１ａにそれぞれ設けられている絞りの調整が完了
すると、散乱レーザ光検知手段１６からの出力信号をデ
ータ処理してその結果をモニター５７に表示させる計測
条件を計測部本体１７に入力する。

【００２２】レーザ発振器１９を発振させてレーザ光Ｌ
₁ をハーフミラー２１とミラー２３により２つのレーザ
光Ｌ₁ に分けて物体１１に対して水平方向から照射し、
更に、レーザ発振器２０を発振させてレーザ光Ｌ₂ をハ
ーフミラー２２とミラー２４、２５により２つのレーザ
光Ｌ₂ に分けて物体１１に対して垂直方向から照射しな
がら、物体１１に変形を加える。このとき、物体１１で
散乱した散乱レーザ光１５を、第１の波長選択フィルタ
ー４２により波長λ₁ のレーザ光Ｌ₁ と波長λ₂のレー
ザ光Ｌ₂ とに分離し、波長λ₁ のレーザ光Ｌ₁ は第２の
波長選択フィルター４３を介してＣＣＤカメラ４０で受
光し、波長λ₂ のレーザ光Ｌ₂ は第３の波長選択フィル
ター４４を介してＣＣＤカメラ４１で受光させる。そし
て、各ＣＣＤカメラ４０、４１は、受光した波長λ₁ の
レーザ光Ｌ₁ と波長λ₂ のレーザ光Ｌ₂ の検知信号をそ
れぞれ出力する。ＣＣＤカメラ４０、４１からの各出力
信号を、第１の変形量演算手段４５に設けられたλ₁ 演
算系４７、λ₂ 演算系４８にそれぞれ入力する。λ₁ 演
算系４７に入力されたＣＣＤカメラ４０の出力信号は予
め設定されたデータ収集速度、すなわち予め設定された
時間間隔でスペックルパターン形成部４９に入力されて
逐次スペックルパターンを形成する。これによって、物
体１１の変形に伴う波長λ₁のレーザ光Ｌ₁ に基づくス
ペックルパターンが逐次形成されることになる。また、
λ₂ 演算系４８に入力されたＣＣＤカメラ４１の出力信
号は予め設定されたデータ収集速度、すなわち予め設定
された時間間隔でスペックルパターン形成部５３に入力
されて逐次スペックルパターンを形成する。これによっ
て、物体１１の変形に伴う波長λ₂ のレーザ光Ｌ₂ に基
づくスペックルパターンが逐次形成されることになる。

【００２３】スペックルパターン形成部４９、５３で得
られた各スペックルパターンのデータは、それぞれスペ
ックル干渉縞形成部５０、５４に入力される。各スペッ
クル干渉縞形成部５０、５４では、変形前のスペックル
パターンの輝度ＩＢと変形後のスペックルパターンの輝
度ＩＡとの差の絶対値｜ＩＢ−ＩＡ｜を演算する。ここ
で、ａ₁ 、ａ₂ を物体１１の表面の法線に対して対称と
なる２つの方向から照射されるレーザ光の振幅、φを反
射レーザ光及び透過レーザ光の位相、Δφを変形により
生じた位相差とすると、｜ＩＢ−ＩＡ｜は次式で表され
る。 ｜ＩＢ−ＩＡ｜＝ ２｜ａ₁ ａ₂ ｛ｃｏｓφ−ｃｏｓ（φ＋Δφ）｝｜ ・・・・・（１） （１）式では、位相差Δφがπの奇数倍のときは｜ＩＢ
−ＩＡ｜＝４｜（ａ₁ ａ ₂ ｃｏｓφ）｜となって強度が
最大となる。一方、位相差Δφがπの偶数倍のときは０
となって強度が最低となる。これによって、変形前後の
スペックルパターンからスペックル干渉縞が形成され
る。従って、各スペックル干渉縞形成部５０、５４から
は、形成された各スペックル干渉縞の画像データが出力
されて、それぞれ位相情報演算部５１、５５に入力され
る。各位相情報演算部５１、５５では、各スペックル干
渉縞の画像データからフーリエ変換を利用して位相差Δ
φがそれぞれ求められる。得られた各位相差Δφは、各
変形量演算部５２、５６に入力される。なお、モニター
５７には、スペックルパターン形成部４９、５３で得ら
れた各スペックルパターン、スペックル干渉縞形成部５
０、５４で得られた各スペックル干渉縞を表示する。

【００２４】いま、物体１１が変形して、水平方向に
ｕ、垂直方向にｖだけのそれぞれ見掛けの変形量が発生
したとすると、スペックルを形成する散乱点の位置も水
平方向にｕ、垂直方向にｖだけ移動している。このた
め、波長λ₁ のレーザ光Ｌ₁ を２つのレーザ光Ｌ₁ に分
けて物体１１に対して水平方向から照射して散乱したレ
ーザ光Ｌ₁ をＣＣＤカメラ４０で受光する場合、変形前
後で２つのレーザ光Ｌ₁ の各光路の間に光路差が生じ
て、ＣＣＤカメラ４０に到達する２つのレーザ光Ｌ₁ の
位相に差が生じる。このときの位相差Δφ₁ は次式で表
される。 Δφ₁ ＝４πｕ（ｓｉｎθ₁ ）／λ₁ ・・・・・（２） 従って、変形量演算部５２では（２）式から、位相情報
演算部５１で出力された位相差Δφ₁ を用いて物体１１
の水平方向の見掛けの変形量ｕを求める。一干渉縞当た
りの変形量は、Δφ₁ ＝２πなので、ｕ＝λ₁ ／（２ｓ
ｉｎθ₁ ）となる。また、波長λ₂ のレーザ光Ｌ₂ を２
つのレーザ光Ｌ₂ に分けて物体１１に対して垂直方向か
ら照射して物体１１の表面で散乱したレーザ光Ｌ₂ をＣ
ＣＤカメラ４１で受光する場合、変形前後で２つのレー
ザ光Ｌ₂ の各光路の間に光路差が生じて、ＣＣＤカメラ
４１に到達する２つのレーザ光Ｌ₂ の位相に差が生じ
る。このときの位相差Δφ₂ は次式で表される。 Δφ₂ ＝４πｖ（ｓｉｎθ₂ ）／λ₂ ・・・・・（３） 従って、変形量演算部５６では（３）式から、位相情報
演算部５５で出力された位相差Δφ₂ を用いて物体１１
の垂直方向の見掛けの変形量ｖを求める。一干渉縞当た
りの変形量は、Δφ₂ ＝２πなので、ｖ＝λ₂ ／（２ｓ
ｉｎθ₂ ）となる。

【００２５】変形量演算部５２で求められた物体１１の
水平方向に対する見掛けの変形量ｕと、変形量演算部５
６で求められた物体１１の垂直方向に対する見掛けの変
形量ｖは、第２の変形量演算手段４６に設けられたベク
トル演算部５８に入力される。ベクトル演算部５８で
は、各変形量演算部５２、５６から入力された水平及び
垂直方向の各見掛けの変形量ｕ、ｖから、それぞれ変形
ベクトルを演算する。そして、得られた各変形ベクトル
は、ベクトル合成部５９に入力されて各変形ベクトルの
ベクトル和である合成ベクトルが演算される。このとき
得られる合成ベクトルの方向が物体１１の変形方向に対
応し、合成ベクトルの絶対値が物体１１の変形方向に対
する真の変形量に対応する。得られた物体１１の変形方
向及び真の変形量は、モニター５７に入力されて表示さ
れる。

【００２６】また、図５に変形例に係る散乱レーザ光検
知手段の構成図を示す。図５では、散乱レーザ光検知手
段として、散乱レーザ光６３を一括して受光し各波長の
レーザ光Ｌ₁ 、Ｌ₂ を選択検知してその検知信号をそれ
ぞれ出力することが可能な波長識別受光器の一例である
３ＣＣＤカメラ６２を使用している。３ＣＣＤカメラ６
２には、赤色レーザ光、青色レーザ光、及び緑色レーザ
光をそれぞれ個別に検知する受光素子が設けられてい
る。このため、レーザ発振器１９に赤色レーザ光の発振
器を用いて、物体１１に対して水平方向から照射し、レ
ーザ発振器２０に青色レーザ光の発振器を用いて、物体
１１に対して垂直方向からそれぞれ照射する。物体１１
で散乱した散乱レーザ光６３は赤色レーザ光と青色レー
ザ光から構成されることになるので、散乱レーザ光６３
を３ＣＣＤカメラ６２で受光すると、赤色レーザ光は赤
色レーザ光の受光素子により、青色レーザ光は青色レー
ザ光の受光素子でそれぞれ検知されて、３ＣＣＤカメラ
６２からは赤色レーザ光と青色レーザ光の各検知信号が
出力されることになる。なお、３ＣＣＤカメラ６２が受
光するレーザ光Ｌ₁ 、Ｌ₂ の光量の制御は、３ＣＣＤカ
メラ６２のレンズ部６２ａに設けられた絞りを調節する
ことにより行う。従って、レーザ発振器１９で赤色レー
ザ光を物体１１に対して水平方向から照射し、レーザ発
振器２０で青色レーザ光を物体１１に対して垂直方向か
らそれぞれ照射しながら物体１１に変形を加える。その
際に、物体１１で散乱した散乱レーザ光６３を３ＣＣＤ
カメラ６２で検知し、赤色レーザ光と青色レーザ光の各
検知信号を計測部本体１７に入力すると、赤色レーザ光
から得られるスペックルパターンから物体１１の水平方
向に対する見掛けの変形量が得られる。また、青色レー
ザ光から得られるスペックルパターンから物体１１の垂
直方向に対する見掛けの変形量が得られる。そして、水
平及び垂直の各方向の見掛けの変形量から、物体１１と
しての変形方向とその方向に対する真の変形量が求ま
る。

【００２７】以上、本発明の実施の形態を説明したが、
本発明は、この実施の形態に限定されるものではなく、
例えば、レーザ発振器から得られたレーザ光はハーフミ
ラーとミラーを用いて２光路のレーザ光を得たが、レー
ザ発振器から得られたレーザ光を光ファイバーに導入し
５０：５０に分ける光ファイバーカプラを介して接続し
た２本の光ファイバーに導入することにより２光路のレ
ーザ光を得ることも可能である。また、物体にレーザ光
を照射する際は２個のレンズを使用して平行光線とした
が、光ファイバーで２光路のレーザ光を形成した場合、
凹面鏡やレンズ等を使用してレーザ光を平行光線とする
ことも可能である。変形の時間経過と共に変化するスペ
ックルパターンを順次形成して計測部本体に設けた記憶
部に取り込むと共に、それらのスペックルパターンを記
憶部から順次読み出して解析を行うことにより、動的試
験環境下における変形量の絶対値計測、一般構造物の実
使用環境下における変形量の絶対値計測を行うことがで
きる。また、計測部本体に設けたスペックル干渉縞形成
部、位相情報演算部、変形量演算部、ベクトル演算部、
ベクトル合成部は、いずれも各機能を発現させるプログ
ラムをパーソナルコンピュータに搭載することにより形
成したが、上記各部の全て、あるいは一部を専用のマイ
クロコンピュータを用いて構成することも可能である。
各機能を専用のマイクロコンピュータを使用して構成す
ることにより、スペックルパターンの形成とその処理の
高速化が可能になって、動的環境下での変形量の絶対値
計測が更に容易となる。更に、波長の異なる２つのレー
ザ光Ｌ₁ 、Ｌ₂ を物体に対して水平方向及び垂直方向か
らそれぞれ照射したが、波長の異なる２つのレーザ光Ｌ
₁ 、Ｌ₂ を異なる任意の方向からそれぞれ照射するよう
にしてもよい。また、波長の異なる２つのレーザ光Ｌ
₁ 、Ｌ₂ として、赤色レーザ光と青色レーザ光を使用し
たが、レーザ光の波長（色）は赤、緑、青の３色の中か
ら任意に選択した２色の組合せであってもよい。

【００２８】

【発明の効果】請求項１〜４記載のスペックルを用いた
２方向変形同時計測装置においては、物体に２つの異な
る方向からそれぞれ異なる波長のレーザ光Ｌ₁ 、Ｌ₂ を
同時に照射するレーザ光照射手段と、各レーザ光Ｌ₁ 、
Ｌ₂ が物体の表面で同時に散乱して生じた散乱レーザ光
から波長別にレーザ光Ｌ₁ 、Ｌ₂ を検知する散乱レーザ
光検知手段と、散乱レーザ光検知手段で波長別に検知さ
れた各レーザ光Ｌ₁ 、Ｌ₂からそれぞれスペックル干渉
縞を形成してスペックル干渉縞の位相差を求めて２つの
異なる方向別に物体の見掛けの変形量を求める第１の変
形量演算手段と、第１の変形量演算手段で求めた各見掛
けの変形量から物体に生じている真の変形量及び変形方
向を演算する第２の変形量演算手段とを有するので、各
波長別に求めた変形量が各波長のレーザ光Ｌ₁ 、Ｌ₂ を
照射した方向の見掛けの変形量に対応することから、物
体の２方向に対する見掛けの変形量を同時に計測するこ
とが可能となる。その結果、異なる２方向の見掛けの変
形量を計測する際に各方向の計測時刻に時間差が生じな
いため、変形速度が速い場合の物体の真の変形量及び変
形方向の計測、非常に精度の高い物体の真の変形量及び
変形方向の計測が可能となる。

【００２９】特に、請求項２記載のスペックルを用いた
２方向変形同時計測装置においては、散乱レーザ光検知
手段には、散乱レーザ光を波長別のレーザ光Ｌ₁ 、Ｌ₂
に分離する波長分離器と、波長分離器により分離された
各レーザ光Ｌ₁ 、Ｌ₂ をそれぞれ検知する２台の受光器
が設けられているので、波長別の各レーザ光Ｌ₁ 、Ｌ₂
の情報をそれぞれ得ることができ、各波長別のレーザ光
Ｌ₁ 、Ｌ₂ のスペックルパターン及びスペックル干渉縞
を容易に形成することが可能となる。

【００３０】請求項３記載のスペックルを用いた２方向
変形同時計測装置においては、波長分離器は干渉により
レーザ光の波長の選択を行う第１〜第３の波長選択フィ
ルターを有し、第１の波長選択フィルターは物体の表面
の法線に対して所定の角度をなして設けられ散乱レーザ
光からレーザ光Ｌ₁ を選択透過させてレーザ光Ｌ₂ を反
射し、第２の波長選択フィルターはレーザ光Ｌ₁ を検知
する受光器の受光窓に取付けられレーザ光Ｌ₁ のみを透
過し、第３の波長選択フィルターはレーザ光Ｌ₂を検知
する受光器の受光窓に取付けられレーザ光Ｌ₂ のみを透
過するので、各受光器に受光されるレーザ光Ｌ₁ 、Ｌ₂
の波長選択の精度を向上させて精緻なスペックルパター
ン及びスペックル干渉縞を得ることができ、精度の高い
真の変形量の絶対値計測を行うことが可能となる。

【００３１】請求項４記載のスペックルを用いた２方向
変形同時計測装置においては、散乱レーザ光検知手段に
は、散乱レーザ光を一括して受光し、受光した散乱レー
ザ光から波長別にレーザ光Ｌ₁ 、Ｌ₂ を選択検知してそ
の検知信号を出力することが可能な波長識別受光器が設
けられているので、２つの波長のレーザ光Ｌ₁ 、Ｌ₂ を
有する散乱レーザ光から各波長別のレーザ光Ｌ₁ 、Ｌ₂
の情報を直接得ることができ、散乱レーザ光検知手段の
構成を簡単にすることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態に係るスペックルを用い
た２方向変形同時計測装置の構成を示す概念図である。

【図２】同スペックルを用いた２方向変形同時計測装置
の散乱レーザ光検知手段の構成を示す概念図である。

【図３】同スペックルを用いた２方向変形同時計測装置
のブロック構成図である。

【図４】同スペックルを用いた２方向変形同時計測装置
の計測部本体の構成を示すブロック図である。

【図５】同スペックルを用いた２方向変形同時計測装置
の変形例に係る散乱レーザ光検知手段の別の構成を示す
概念図である。

【符号の説明】

１０：スペックルを用いた２方向変形同時計測装置、１
１：物体、１４：レーザ光照射手段、１５：散乱レーザ
光、１６：散乱レーザ光検知手段、１７：計測部本体、
１９、２０：レーザ発振器、２１、２２：ハーフミラ
ー、２３〜２５：ミラー、２６、２６ａ、２７、２７
ａ、２８、２８ａ、２９、２９ａ：レンズ、３７：波長
分離器、４０：ＣＣＤカメラ、４０ａ：レンズ部、４
１：ＣＣＤカメラ、４１ａ：レンズ部、４２：第１の波
長選択フィルター、４３：第２の波長選択フィルター、
４４：第３の波長選択フィルター、４５：第１の変形量
演算手段、４６：第２の変形量演算手段、４７：λ₁ 演
算系、４８：λ₂ 演算系、４９：スペックルパターン形
成部、５０：スペックル干渉縞形成部、５１：位相情報
演算部、５２：変形量演算部、５３：スペックルパター
ン形成部、５４：スペックル干渉縞形成部、５５：位相
情報演算部、５６：変形量演算部、５７：モニター、５
８：ベクトル演算部、５９：ベクトル合成部、６２：３
ＣＣＤカメラ、６２ａ：レンズ部、６３：散乱レーザ光

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 物体に２つの異なる方向からそれぞれ異
   なる波長のレーザ光Ｌ₁、Ｌ₂ を同時に照射するレーザ
   光照射手段と、前記各レーザ光Ｌ₁ 、Ｌ₂ が前記物体の
   表面で同時に散乱して生じた散乱レーザ光から波長別に
   前記レーザ光Ｌ₁ 、Ｌ₂ を検知する散乱レーザ光検知手
   段と、前記散乱レーザ光検知手段で波長別に検知された
   前記各レーザ光Ｌ₁ 、Ｌ₂ からそれぞれスペックル干渉
   縞を形成して該スペックル干渉縞の位相差を求めて２つ
   の異なる方向別に前記物体の見掛けの変形量を求める第
   １の変形量演算手段と、前記第１の変形量演算手段で求
   めた前記各見掛けの変形量から前記物体に生じている真
   の変形量及び変形方向を演算する第２の変形量演算手段
   とを有することを特徴とするスペックルを用いた２方向
   変形同時計測装置。
2. 【請求項２】 請求項１記載のスペックルを用いた２方
   向変形同時計測装置において、前記散乱レーザ光検知手
   段には、前記散乱レーザ光を前記波長別のレーザ光Ｌ
   ₁ 、Ｌ₂ に分離する波長分離器と、前記波長分離器によ
   り分離された各レーザ光Ｌ₁ 、Ｌ₂ をそれぞれ検知する
   ２台の受光器が設けられていることを特徴とするスペッ
   クルを用いた２方向変形同時計測装置。
3. 【請求項３】 請求項２記載のスペックルを用いた２方
   向変形同時計測装置において、前記波長分離器は干渉に
   よりレーザ光の波長の選択を行う第１〜第３の波長選択
   フィルターを有し、前記第１の波長選択フィルターは前
   記物体の表面の法線に対して所定の角度をなして設けら
   れ前記散乱レーザ光から前記レーザ光Ｌ₁を選択透過さ
   せて前記レーザ光Ｌ₂ を反射し、前記第２の波長選択フ
   ィルターは前記レーザ光Ｌ₁ を検知する前記受光器の受
   光窓に取付けられ前記レーザ光Ｌ₁のみを透過し、前記
   第３の波長選択フィルターは前記レーザ光Ｌ₂ を検知す
   る前記受光器の受光窓に取付けられ前記レーザ光Ｌ₂ の
   みを透過することを特徴とするスペックルを用いた２方
   向変形同時計測装置。
4. 【請求項４】 請求項１記載のスペックルを用いた２方
   向変形同時計測装置において、前記散乱レーザ光検知手
   段には、前記散乱レーザ光を一括して受光し、受光した
   前記散乱レーザ光から波長別に前記レーザ光Ｌ₁ 、Ｌ₂
   を選択検知してその検知信号を出力することが可能な波
   長識別受光器が設けられていることを特徴とするスペッ
   クルを用いた２方向変形同時計測装置。