JP2009222716A - Focus-variable optical flow velocity measurement device - Google Patents

Focus-variable optical flow velocity measurement device Download PDF

Info

Publication number
JP2009222716A
JP2009222716A JP2009063772A JP2009063772A JP2009222716A JP 2009222716 A JP2009222716 A JP 2009222716A JP 2009063772 A JP2009063772 A JP 2009063772A JP 2009063772 A JP2009063772 A JP 2009063772A JP 2009222716 A JP2009222716 A JP 2009222716A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
flow velocity
focusing lens
liquid
lens
optical flow
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2009063772A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Seok-Kyu Chang
キュ ジャン ソク
Sung-Hoon Baik
フン ペク ソン
Chul-Hwa Song
ファ ソン チョル
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Korea Atomic Energy Research Institute KAERI
Korea Hydro and Nuclear Power Co Ltd
Original Assignee
Korea Atomic Energy Research Institute KAERI
Korea Hydro and Nuclear Power Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from KR1020080025038A external-priority patent/KR20080085741A/en
Application filed by Korea Atomic Energy Research Institute KAERI, Korea Hydro and Nuclear Power Co Ltd filed Critical Korea Atomic Energy Research Institute KAERI
Publication of JP2009222716A publication Critical patent/JP2009222716A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Measuring Volume Flow (AREA)
  • Optical Radar Systems And Details Thereof (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an optical flow velocity measurement device capable of easily changing a focal distance of a laser beam to measure velocity of a fluid. <P>SOLUTION: An aperture of a lens is quickly and correctly varied with low power by means of a fluid lens for focusing the laser beam, thereby facilitating measurement of flow velocity and shearing stress in a structure boundary layer in a flow field. The optical flow velocity measurement device can be downsized by integrating an optical array containing the fluid lens through the use of diode laser light as a laser light source. In addition, the optical flow velocity measurement device can be inserted into the surface of a structure to use it as a surface flow field measurement sensor. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、焦点が可変する光学流速測定装置に関する。より詳細には、流動場内の構造物の周囲に流れる流速及びせん断応力(shear stress)などを測定するために、レーザビームの焦点距離を容易に変化させることのできる焦点可変型の光学流速測定装置に関する。   The present invention relates to an optical flow velocity measuring apparatus with variable focus. More specifically, a variable-focus optical velocity measuring device capable of easily changing the focal length of a laser beam in order to measure the flow velocity flowing around a structure in a flow field, shear stress, and the like. About.

近来、光学的測定技法の発達に伴ってドップラー効果を利用する流速測定装置であるLDV(Laser Doppler Velocimeter)システムが流動場の流速測定に広範囲に使用されている。   In recent years, with the development of optical measurement techniques, LDV (Laser Doppler Velocimeter) systems, which are flow velocity measuring devices that use the Doppler effect, have been widely used for flow field flow velocity measurement.

流速を測定するための一般的な測定方法としては、集束レンズが装着されたプローブ(probe)を可視窓が装着された流動場の外部測定装置に焦点が形成されるように設置し、レーザ光を照射して流動粒子の散乱光を検出することによって流速を測定する。測定点を移動させるためには、プローブを移送装置などを利用して機械的に移動させる。このように測定点の位置に従ってプローブを移送するのは、集束レンズの焦点距離が固定的であるためである。   As a general measurement method for measuring the flow velocity, a probe equipped with a focusing lens is installed so that a focus is formed on an external measuring device of a flow field equipped with a visible window, and laser light Is used to measure the flow velocity by detecting the scattered light of the flowing particles. In order to move the measurement point, the probe is mechanically moved using a transfer device or the like. The probe is moved according to the position of the measurement point in this way because the focal length of the focusing lens is fixed.

一方、流速測定において流動場内の構造物の境界層領域における流速情報は、工学的に非常に重要である。図1は、流動場内構造物の表面に示される境界層の速度勾配を図示した模式図である。図1に示されるように、構造物表面10で一定領域までは、表面のせん断摩擦力の影響を受けて、速度勾配U(y)を有する境界層30が存在する。前記境界層30内では、構造物とのせん断摩擦力によって構造物に近接するほど漸次速度が減少して構造物表面10においては流速が「0」になる。表面で一定領域以上離れた位置においては、表面のせん断力の影響が微少で、流速Uが同様な領域が存在する。特に、境界低層20の領域では、速度勾配が線形的であり、ニュートニアン(Newtonian)流体の場合、構造物の表面せん断応力が速度勾配に線形的に比例することが知られている。したがって、境界層30内のy方向の正確な流速測定は、構造物周辺の流速分布だけでなく、表面せん断応力の情報獲得に非常に重要である。 On the other hand, the flow velocity information in the boundary layer region of the structure in the flow field in the flow velocity measurement is very important in engineering. FIG. 1 is a schematic diagram illustrating the velocity gradient of the boundary layer shown on the surface of the structure in the flow field. As shown in FIG. 1, a boundary layer 30 having a velocity gradient U (y) exists up to a certain region on the structure surface 10 due to the influence of the shear frictional force of the surface. Within the boundary layer 30, the closer to the structure due to the shear frictional force with the structure, the gradual speed decreases and the flow velocity at the structure surface 10 becomes “0”. At a position away from a certain region on the surface, there is a region where the influence of the shearing force on the surface is small and the flow velocity U 0 is similar. In particular, it is known that the velocity gradient is linear in the region of the lower boundary layer 20, and in the case of a Newtonian fluid, the surface shear stress of the structure is linearly proportional to the velocity gradient. Therefore, accurate measurement of the flow velocity in the y direction in the boundary layer 30 is very important not only for obtaining information on the surface shear stress but also the flow velocity distribution around the structure.

このような境界層において、表面せん断応力などは、構造物の表面に隣接する領域として表面1mm以内で多数個の測定点を確保すべき場合もある。したがって、精巧な分解能を有するLDVシステムが要求されるので、既存の一般的なLDVシステム、または、これを利用する測定方法によっては限界がある。   In such a boundary layer, there may be a case where a large number of measurement points should be secured within 1 mm of the surface as a region adjacent to the surface of the structure. Accordingly, since an LDV system having an elaborate resolution is required, there is a limit depending on an existing general LDV system or a measurement method using the LDV system.

最近は、このような用途に適合する小型LDVシステムが開発され、その使用が漸次拡大されている。例えば、米国のMSE社では半導体レーザを使用してプローブを小型化することによってミニLDVを開発して、境界層の流速測定に使用している。また、これよりさらに表面に近接して構造物の表面せん断応力を測定するために、構造物の表面に一体型に装着するせん断応力専用測定装置も開発されている。しかし、これらの測定装置は、レーザ集束レンズの焦点距離が固定型であるため、ミニLDVの場合、依然として機械的移送装置を使用しなければならず、表面一体型の小型センサ型にする場合、測定位置は固定される他はない。   Recently, small LDV systems suitable for such applications have been developed and their use is gradually expanded. For example, MSE in the United States developed a mini LDV by miniaturizing a probe using a semiconductor laser, and uses it for measuring a boundary layer flow velocity. Further, in order to measure the surface shear stress of the structure closer to the surface, a dedicated measuring device for shear stress that is attached to the surface of the structure in an integrated manner has been developed. However, these measuring devices have a fixed focal length of the laser focusing lens. Therefore, in the case of the mini LDV, the mechanical transfer device must still be used. The measurement position can only be fixed.

図2は、このような従来のLDVの一般例として、特に集束レンズの焦点距離が長くない場合の、低出力の小型ダイオードレーザを一体化した小型LDVプローブの模式図を示したものである。作動原理を見ると、流動場の測定位置に照準されたLDVプローブ100にレーザ光発生のための動力131が供給されると、ダイオード光生成ユニット130からレーザ光が発生し、これが分光ユニット150と反射鏡151によって平行光132に両分されて集束レンズ110に伝達される。集束レンズによって測定点133、すなわち、焦点距離yに集束されたレーザ光は、フリンジ(fringe)を形成し、この領域を通過する浮遊粒子101らは、レーザ光を散乱させる。   As a general example of such a conventional LDV, FIG. 2 shows a schematic diagram of a small LDV probe integrated with a low-power small diode laser, particularly when the focal length of the focusing lens is not long. Looking at the operating principle, when the power 131 for generating laser light is supplied to the LDV probe 100 aimed at the measurement position of the flow field, laser light is generated from the diode light generation unit 130, which is connected to the spectroscopic unit 150. The light is split into parallel light 132 by the reflecting mirror 151 and transmitted to the focusing lens 110. The laser beam focused on the measurement point 133, that is, the focal length y by the focusing lens forms a fringe, and the suspended particles 101 passing through this region scatter the laser beam.

この散乱光142は、浮遊粒子の速度に相当する周波数変移(ドップラー効果)を発生させ、この散乱光142の一部が回帰してプローブ内の受光レンズ120によって集束される。集束された光信号は、光ケーブル140を通じて周波数分析器に伝送141される。周波数分析器からドップラー周波数を検出することによって浮遊粒子、すなわち、測定点における流速を確認することができる。   The scattered light 142 generates a frequency shift (Doppler effect) corresponding to the velocity of the suspended particles, and a part of the scattered light 142 returns and is focused by the light receiving lens 120 in the probe. The focused optical signal is transmitted 141 to the frequency analyzer through the optical cable 140. By detecting the Doppler frequency from the frequency analyzer, the suspended particles, that is, the flow velocity at the measurement point can be confirmed.

前記システムの一般的なレーザ光集束レンズ110は、焦点距離yが固定されているので、y方向に沿う測定点を変化させるためには、プローブ100全体を移動しなければならず、このために別途の機械的移送装置を結合しなければならない。したがって、付加的な移送装置が必要であり、これによって装置の体積が大きくなり、プローブ移送の迅速、正確な駆動に制限が伴う問題がある。   Since the general laser beam focusing lens 110 of the system has a fixed focal length y, the entire probe 100 must be moved in order to change the measurement point along the y direction. A separate mechanical transfer device must be coupled. Therefore, an additional transfer device is required, which increases the volume of the device, and there is a problem that there is a limitation in the rapid and accurate driving of the probe transfer.

このような問題は、前記のように、集束レンズの焦点距離が固定されているため、プローブ自体を移送する必要があることから招来される。このため、迅速な流速測定が困難になり、手間がかかるだけでなく、流速測定の効率が劣る問題がある。   Such a problem is caused because the focal length of the focusing lens is fixed as described above, and the probe itself needs to be transported. For this reason, it is difficult to quickly measure the flow velocity, which is troublesome, and there is a problem that the efficiency of the flow velocity measurement is poor.

本発明は、前述の問題点を解決するためのものであって、本発明の第1目的は、LDVプローブを表面一体型の小型センサ型にするとともに、構造物表面の境界層における流速だけでなく、表面せん断応力の測定も可能にするべくレーザ光集束レンズの焦点を任意に変更することができるようにすることである。
また、本発明の第2目的は、流速測定において焦点可変を具現したLDVシステムを適用することによって、構造物周囲の任意の位置における流速測定だけでなく、表面せん断応力の測定も1つの測定装置によって行うことができるようにすることである。
The present invention is for solving the above-mentioned problems, and a first object of the present invention is to make the LDV probe a small surface-integrated sensor type, and only by the flow velocity in the boundary layer on the surface of the structure. In other words, the focal point of the laser beam focusing lens can be arbitrarily changed to enable measurement of the surface shear stress.
A second object of the present invention is to apply not only a flow velocity measurement at an arbitrary position around a structure but also a surface shear stress measurement by applying an LDV system that realizes variable focus in the flow velocity measurement. Is to be able to do so.

また、本発明の第3目的は、構造物周囲の任意の位置における流速測定において、別途の機械的移送手段を設けることなしに行うことによって、測定センサの小型化を具現し、迅速かつ正確な作動を保障することである。
また、本発明の第4目的は、レーザ光集束レンズの焦点を随時・任意に変更可能にすることによって、迅速な流速測定を可能にし、飛躍的に向上された高効率の光学流速測定装置を提供することである。
In addition, the third object of the present invention is to realize a miniaturization of the measurement sensor by performing the flow velocity measurement at an arbitrary position around the structure without providing a separate mechanical transfer means, and to quickly and accurately It is to ensure operation.
In addition, a fourth object of the present invention is to provide a highly efficient optical flow velocity measuring apparatus that can rapidly measure the flow velocity by changing the focal point of the laser beam focusing lens at any time and can be dramatically improved. Is to provide.

上述の本発明の目的を達成するための本発明の好ましい実施形態の光学流速測定装置は、レーザ光を生成する光生成ユニットと、前記レーザ光を複数の光源に分割する分光ユニットと、分割された前記光源を集束して流速を測定しようとする位置に出力して、焦点を形成するように内部に極性及び非極性流体をそれぞれ含有した流体レンズを包含する絶縁体である集束レンズと、前記集束レンズの球面を変化させて焦点距離を調節する焦点可変を具現したユニットと、前記焦点が形成されたレーザ光の散乱光を受けて集束する受光レンズと、前記集束された散乱光のドップラー周波数を検出して流速を計算する演算ユニットと、を包含する。   In order to achieve the above-mentioned object of the present invention, an optical flow velocity measuring apparatus according to a preferred embodiment of the present invention is divided into a light generation unit that generates laser light, and a spectroscopic unit that divides the laser light into a plurality of light sources. A focusing lens that is an insulator including a fluid lens containing a polar and a non-polar fluid therein so as to form a focal point by focusing the light source and outputting it to a position where the flow velocity is to be measured; A unit embodying variable focus that adjusts the focal length by changing the spherical surface of the focusing lens, a light receiving lens that receives and focuses the scattered light of the laser beam on which the focus is formed, and a Doppler frequency of the focused scattered light And a calculation unit for calculating the flow velocity.

前記分光ユニットは、生成されたレーザ光を分割する分光ユニット及び分割されたレーザ光の一部を反射してその経路を変化させる反射鏡を包含し、前記演算ユニットは、周波数分析器であって、ドップラー周波数を検出して流速を計算する。   The spectroscopic unit includes a spectroscopic unit that splits the generated laser light and a reflecting mirror that reflects a part of the split laser light and changes its path, and the arithmetic unit is a frequency analyzer. The flow rate is calculated by detecting the Doppler frequency.

ここで、前記焦点可変を具現したユニットは、前記集束レンズに起電力を与えて前記集束レンズの曲率半径を変化させることができる。このために、前記集束レンズには、第1及び第2液体を含有させる。該第1及び第2液体は、同一の比重を有するが、互に混合されないので境界面を形成するようになる。
このとき、前記第1液体は伝導性液体であり、第2液体は絶縁性液体であることが好ましい。
Here, the unit that implements the variable focus can apply an electromotive force to the focusing lens to change the radius of curvature of the focusing lens. For this purpose, the focusing lens contains the first and second liquids. The first and second liquids have the same specific gravity but are not mixed with each other, so that they form an interface.
At this time, it is preferable that the first liquid is a conductive liquid and the second liquid is an insulating liquid.

また、本発明の好ましい実施形態の光学流速測定装置において、前記集束レンズは、透明でかつ伸縮性のある材質によって作製されるとともに、その内部に充填される含有液体の量に従ってレンズの球面が変化するようにすることができる。
このとき、前記焦点可変を具現したユニットは、前記集束レンズ内部に充填された含有液体の量を調節することにより前記集束レンズの球面を変化させることが好ましい。このために、前記焦点可変を具現したユニットは、前記集束レンズの内部に液体を導入するための導入チューブと、前記集束レンズの内部に導入された液体を排出するための排出チューブと、前記液体を流動させるポンプとをそれぞれ包含する。
In the optical flow velocity measuring device according to a preferred embodiment of the present invention, the focusing lens is made of a transparent and stretchable material, and the spherical surface of the lens changes according to the amount of liquid contained in the focusing lens. To be able to.
At this time, it is preferable that the unit that implements the variable focus changes the spherical surface of the focusing lens by adjusting the amount of liquid contained in the focusing lens. To this end, the unit that implements the variable focus includes an introduction tube for introducing a liquid into the focusing lens, a discharge tube for discharging the liquid introduced into the focusing lens, and the liquid. And a pump for flowing the fluid.

また、本発明の好ましい実施形態の光学流速測定装置は、レーザ光を生成する光生成ユニットと、前記レーザ光を複数の光源に分割する分光ユニットと、分割された前記光源を集束して流速を測定しようとする位置に出力して焦点を形成するように内部に出入可能な流体を含有した流体レンズを包含する絶縁体である集束レンズと、前記集束レンズに結合されて前記集束レンズに引張力及び圧縮力を与える焦点可変を具現したユニットと、前記焦点が形成されたレーザ光の散乱光を受けて集束する受光レンズと、前記集束された散乱光のドップラー周波数を検出して流速を計算する演算ユニットと、を包含する。このとき、前記の引張力及び/又は圧縮力を生成させるアクチュエータと、該アクチュエータと前記集束レンズとが連結されて生成した前記引張力及び/又は圧縮力を利用して前記集束レンズを伸長、または、引張することによって前記集束レンズの球面を変化させる連結ユニットと、を包含する。   An optical flow velocity measuring device according to a preferred embodiment of the present invention includes a light generation unit that generates laser light, a spectroscopic unit that divides the laser light into a plurality of light sources, and a flow rate obtained by focusing the divided light sources. A focusing lens, which is an insulator including a fluid lens containing a fluid that can be moved in and out so as to form a focal point by outputting to a position to be measured, and a tensile force coupled to the focusing lens to the focusing lens And a unit embodying variable focus for applying a compressive force, a light receiving lens that receives and scatters the scattered light of the laser beam on which the focus is formed, detects a Doppler frequency of the focused scattered light, and calculates a flow velocity. And an arithmetic unit. At this time, an actuator that generates the tensile force and / or compressive force, and the converging lens is extended by using the tensile force and / or compressive force generated by connecting the actuator and the converging lens, or A coupling unit that changes the spherical surface of the focusing lens by pulling.

このとき、前記アクチュエータは、音声コイルモーター(VCM:voice coil motor)及び圧電素子(piezoelectric element)のうち、少なくとも1つを備えることが好ましい。   At this time, it is preferable that the actuator includes at least one of a voice coil motor (VCM) and a piezoelectric element.

本発明によると、流動場内構造物の表面周辺の流速分布に従ってプローブを移送させるための別途の機械的移送装置なしに、迅速かつ正確に測定することができ、LDVプローブを表面一体型の小型センサ型にするとともに、構造物表面の境界層における流速だけでなく、表面せん断応力の測定も可能になるようにレーザ光集束レンズの焦点を任意に変更することができるようになる。   According to the present invention, the LDV probe can be measured quickly and accurately without a separate mechanical transfer device for transferring the probe according to the flow velocity distribution around the surface of the structure in the flow field. In addition to forming a mold, the focal point of the laser beam focusing lens can be arbitrarily changed so that not only the flow velocity in the boundary layer on the surface of the structure but also the surface shear stress can be measured.

また、流速測定において焦点可変を具現したLDVシステムを適用することによって、構造物周囲の任意の位置における流速測定のみならず表面せん断応力の測定も1つの測定装置によって行うことが可能になる効果がある。
また、別途の機械的移送装置が不要であるので、プローブの小型化が容易であり、構造物と一体化させた測定センサ化が可能になる。
In addition, by applying the LDV system that realizes variable focus in the flow velocity measurement, not only the flow velocity measurement at an arbitrary position around the structure but also the surface shear stress can be measured by one measuring device. is there.
In addition, since a separate mechanical transfer device is not required, the probe can be easily downsized, and a measurement sensor integrated with a structure can be realized.

流動場内の構造物の表面境界層における流速の分布を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows distribution of the flow velocity in the surface boundary layer of the structure in a flow field. 従来のミニLDVシステムの模式図である。It is a schematic diagram of the conventional mini LDV system. 本発明の第1実施形態に係る光学流速測定装置を示した構成図である。It is the block diagram which showed the optical flow velocity measuring apparatus which concerns on 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1実施形態に係る光学流速測定装置において焦点距離が変化する作動メカニズムを示した構成図である。It is the block diagram which showed the action | operation mechanism in which a focal distance changes in the optical flow velocity measuring apparatus which concerns on 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1実施形態に係る集束レンズの球面変化のメカニズムを説明するための模式図である。It is a schematic diagram for demonstrating the mechanism of the spherical surface change of the focusing lens which concerns on 1st Embodiment of this invention. 本発明の第2実施形態に係る光学流速測定装置のプローブを示した構成図である。It is the block diagram which showed the probe of the optical flow velocity measuring apparatus which concerns on 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第2実施形態に係る光学流速測定装置において焦点距離が変化する作動メカニズムを示した構成図である。It is the block diagram which showed the action | operation mechanism in which a focal distance changes in the optical flow velocity measuring apparatus which concerns on 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第2実施形態に係る集束レンズの球面変化のメカニズムを説明するための模式図である。It is a schematic diagram for demonstrating the mechanism of the spherical surface change of the condensing lens which concerns on 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第2実施形態の変形実施形態である集束レンズにおける球面変化のメカニズムを説明するための概略模式図である。It is a schematic diagram for demonstrating the mechanism of the spherical surface change in the focusing lens which is a deformation | transformation embodiment of 2nd Embodiment of this invention. LDVプローブ、流体レンズ、およびレーザ光発生装置に対する駆動動力及び信号入出力の形態を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the drive power with respect to a LDV probe, a fluid lens, and a laser beam generator, and the form of signal input / output. 図10に対する他の駆動動力及び信号入出力の形態を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the form of the other drive power and signal input / output with respect to FIG.

以下、添付の図面を参照して本発明の好ましい実施形態を詳細に説明する。ただし、本発明は、本実施形態によって制限、または限定されない。参考までに、以下の説明においては、構成及び機能が殆ど同一であるため、同一に取り扱われる要素は同一の参照番号を付して特定している。   Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. However, the present invention is not limited or limited by the present embodiment. For reference, in the following description, since the configuration and function are almost the same, elements that are handled in the same way are identified by the same reference numerals.

図3は、本発明の第1実施形態に係る光学流速測定装置のプローブの構成を示した模式図である。
図示のように、光学流速測定装置のプローブ200は、その内部にレーザ光を発生させるための光生成ユニット230が収納されている。また、光生成ユニット230で生成したレーザ光を両分させる分光ユニット250が収納されており、また、出力されるレーザ光の焦点を形成するための集束レンズ210と、入力されるレーザ光を集める受光レンズ220とが収納されている。
FIG. 3 is a schematic diagram showing the configuration of the probe of the optical flow velocity measuring apparatus according to the first embodiment of the present invention.
As shown in the drawing, the probe 200 of the optical flow velocity measuring device contains a light generation unit 230 for generating laser light therein. In addition, a spectroscopic unit 250 that divides the laser light generated by the light generation unit 230 into two is housed, and a focusing lens 210 for forming a focal point of the output laser light, and the input laser light are collected. A light receiving lens 220 is accommodated.

先ず、本発明の核心的な技術的特徴である集束レンズ210は、集束レンズの焦点を任意に変化させるために、一般的な固定焦点レンズの代りにレンズの内部に流体を含有させた流体レンズであることを特徴としている。   First, a focusing lens 210 which is a core technical feature of the present invention is a fluid lens in which a fluid is contained inside a lens instead of a general fixed focus lens in order to arbitrarily change the focus of the focusing lens. It is characterized by being.

この流体レンズは、近来活発に研究されている光学技術であって、電気湿潤現象を利用して伝導性液体と容器との間に電圧差を発生させ、液体球面の曲率を変化させることによって、レンズの焦点距離を変化させる方式を採択している。また、柔軟な透明容器に液体を注入して液体の量を増減させることによって、液体容器の球面を変化させ、流体レンズの焦点距離を調節する方式も利用されている。   This fluid lens is an optical technology that has been actively studied recently, and by using the electrowetting phenomenon to generate a voltage difference between the conductive liquid and the container, by changing the curvature of the liquid spherical surface, A method of changing the focal length of the lens is adopted. In addition, a method of adjusting the focal length of the fluid lens by changing the spherical surface of the liquid container by injecting liquid into a flexible transparent container to increase or decrease the amount of the liquid is also used.

このとき、伝導性液体と容器との間の電圧差を発生させる方式では、流体レンズ内部の液体はそれぞれ極性及び非極性流体を含有し、液体容器の球面は絶縁体によって形成されているため、印加された電圧差が極性液体の表面張力を変化させることによって、結果、液体容器は形状変化を起して焦点距離を変化させることになる。   At this time, in the method of generating a voltage difference between the conductive liquid and the container, the liquid inside the fluid lens contains polar and nonpolar fluids respectively, and the spherical surface of the liquid container is formed by an insulator, The applied voltage difference changes the surface tension of the polar liquid, resulting in the liquid container changing shape and changing the focal length.

また、流体レンズは、小型化が容易であるとともに、小さな動力によっても迅速かつ正確に焦点可変を具現することが可能になるメリットがある。このような流体レンズの焦点可変型の機能をLDVシステムに適用することによって、機械的移送手段の必要なしにプローブ自体を測定構造物に一体化装着し、周辺の境界層における流速のみならず、表面せん断応力まで測定することができる。   In addition, the fluid lens is easy to downsize, and has an advantage that the focus can be changed quickly and accurately even with small power. By applying such a variable focus function of the fluid lens to the LDV system, the probe itself is integrally mounted on the measurement structure without the need for mechanical transfer means, and not only the flow velocity in the surrounding boundary layer, Up to surface shear stress can be measured.

次いで、光生成ユニット230に対して説明する。光生成ユニット230は、ダイオードを利用してレーザ光を生成することができる。測定のためのレーザ光の光源は、He−Ne、Ar−ionなど多様な生成手段によって特定周波数帯のレーザ光を生成させることができ、使用目的に従って選択的に使用することができる。   Next, the light generation unit 230 will be described. The light generation unit 230 can generate laser light using a diode. The laser light source for measurement can generate laser light of a specific frequency band by various generating means such as He-Ne and Ar-ion, and can be selectively used according to the purpose of use.

また、前記光生成ユニット230によって生成されたレーザ光は、分光ユニット250(beam splitter)によって均等に分割され、集束レンズ210に送られる。この過程においてビーム経路を調整するために、適当な光学系を使用することができる。   The laser light generated by the light generating unit 230 is equally divided by a spectroscopic unit 250 (beam splitter) and sent to the focusing lens 210. Any suitable optical system can be used to adjust the beam path during this process.

次いで、本装置の作動メカニズムを説明する。
まず、光生成ユニット230で生成されたレーザ光は、分光ユニット250によって平行光232及び反射光に分割される。反射光は、反射鏡251によって反射され、平行光及び反射光は、互に平行して集束レンズ210を通過する。
Next, the operation mechanism of this apparatus will be described.
First, the laser light generated by the light generation unit 230 is split into parallel light 232 and reflected light by the spectroscopic unit 250. The reflected light is reflected by the reflecting mirror 251, and the parallel light and the reflected light pass through the focusing lens 210 in parallel with each other.

上述のように集束レンズ210は流体レンズであり、印加された起電力211によって球面208を形成することによって、第1測定点233に焦点が当たるように調整される。前記第1測定点233、すなわち、焦点距離y1に集束されたレーザ光はフリンジ(fringe)を形成し、この領域を通過する浮遊粒子201らはレーザ光を散乱させる。この散乱光242は、浮遊粒子の速度に相当する周波数変移(ドップラー効果)を発生させ、この散乱光242の一部が回帰してプローブ内の受光レンズ220によって集束される。集束された光信号は、光ケーブル240を通じて周波数分析器に伝送241される。この周波数分析器からドップラー周波数を検出することによって、第1測定点233における流速を確認することになる。   As described above, the focusing lens 210 is a fluid lens, and is adjusted so that the first measurement point 233 is focused by forming the spherical surface 208 by the applied electromotive force 211. The laser beam focused on the first measurement point 233, that is, the focal length y1, forms a fringe, and the floating particles 201 passing through this region scatter the laser beam. The scattered light 242 generates a frequency shift (Doppler effect) corresponding to the velocity of the suspended particles, and a part of the scattered light 242 returns and is focused by the light receiving lens 220 in the probe. The focused optical signal is transmitted 241 to the frequency analyzer through the optical cable 240. By detecting the Doppler frequency from this frequency analyzer, the flow velocity at the first measurement point 233 is confirmed.

このとき、焦点距離y1を変化させて他の浮遊粒子の速度を測定しようとする場合、すなわち、変更されたy方向位置の流速を測定しようとする場合には、集束レンズ210に印加する起電力211を適切に変化させて流体レンズの球面209を図4に示されるように変化させることによって、測定しようとする他の位置234に焦点距離y2が形成されるように制御する。   At this time, when measuring the velocity of other suspended particles by changing the focal length y1, that is, when measuring the flow velocity at the changed y-direction position, the electromotive force applied to the focusing lens 210. By appropriately changing 211, the spherical surface 209 of the fluid lens is changed as shown in FIG. 4 so that the focal length y2 is formed at another position 234 to be measured.

以後、図3と同様のメカニズムを通じてレーザ光の浮遊粒子201による散乱光242を集束してドップラー周波数を検出することによって、第2測定点234における流速を確認することができる。このような方法を通じて集束レンズ210による焦点距離を変更することによって、構造物表面10(図1参照)周辺の境界層における流速分布を測定することができ、特に、境界低層20における流速を一緒に測定することによって、構造物の表面せん断応力も測定することができるので、従来の流速測定装置と表面せん断応力測定装置とによって別々に測定した測定変数らを1つの測定装置によって測定することができる。   Thereafter, the flow velocity at the second measurement point 234 can be confirmed by focusing the scattered light 242 of the suspended particles 201 of the laser beam through the same mechanism as in FIG. 3 and detecting the Doppler frequency. By changing the focal length of the focusing lens 210 through such a method, the flow velocity distribution in the boundary layer around the structure surface 10 (see FIG. 1) can be measured. Since the surface shear stress of the structure can be measured by measuring, the measurement variables separately measured by the conventional flow velocity measuring device and the surface shear stress measuring device can be measured by one measuring device. .

本発明の核心的特徴を再言すれば、集束レンズに起電力を印加して、液体レンズの球面を変化させることによって焦点距離を変更することである。このような作動メカニズムを図5に図示した。   To restate the core feature of the present invention, the focal length is changed by applying an electromotive force to the focusing lens and changing the spherical surface of the liquid lens. Such an operating mechanism is illustrated in FIG.

図5によれば流体レンズは、透明絶縁体204,205によって上下が密閉されたシリンダ型容器210に適当な光学的性質を有する液体で充填されているが、上部は伝導性液体202で充填されるとともに、下部は絶縁性液体で満たされている。同時に、2つの液体は比重が同一でありながら、互に混合されない性質を維持して、2つの液体はそれぞれ境界面を形成する。このとき、伝導性液体202と下部のパネル(透明絶縁体)205に電位差を加えると、前記の2つの液体境界面の曲率半径が変わるようになる。このような現象を電気湿潤現象といい、ここで電圧を変化させることによって、流体レンズの曲率半径を図5に図示する208、209のように制御することができて焦点可変を具現するようになる。   According to FIG. 5, the fluid lens is filled with a liquid having an appropriate optical property in a cylindrical container 210 whose upper and lower sides are sealed by transparent insulators 204 and 205, but the upper part is filled with a conductive liquid 202. In addition, the lower part is filled with an insulating liquid. At the same time, the two liquids have the same specific gravity, but maintain the property of not being mixed with each other, and the two liquids each form a boundary surface. At this time, when a potential difference is applied between the conductive liquid 202 and the lower panel (transparent insulator) 205, the radius of curvature of the boundary between the two liquids changes. Such a phenomenon is called an electrowetting phenomenon. By changing the voltage here, the radius of curvature of the fluid lens can be controlled as shown by 208 and 209 shown in FIG. Become.

すなわち、レンズの球面208,209は、図3及び図4に図示されるように、変形しながら焦点距離を簡単に変化させることができるため、せん断応力による速度勾配を容易に測定することができる。   That is, the spherical surfaces 208 and 209 of the lens can be easily changed in focal length while being deformed, as shown in FIGS. 3 and 4, so that the velocity gradient due to the shear stress can be easily measured. .

以下は、図6〜9を参照して本発明の第2実施形態を説明する。
図6は、本発明の第2実施形態における光学流速測定装置のプローブの構成を図示した模式図である。
第1実施形態と同一の部分は、簡略化のために詳細な説明を省略する。
The second embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS.
FIG. 6 is a schematic diagram illustrating the configuration of the probe of the optical flow velocity measuring device according to the second embodiment of the present invention.
Detailed description of the same parts as those of the first embodiment is omitted for the sake of brevity.

第1実施形態と相異する部分は、図9に図示した集束レンズ300の役割を行う流体レンズ310を駆動する方法において、透明で柔軟な材質の袋体内に充填させた液体302(図8参照)の量を調節することによって、液体レンズ310球面の曲率半径を調節することである。すなわち、チューブを通じて光学的性質を有する液体302を排出または導入311して、流体レンズ310の球面308,309の形状を変化させることによって、焦点距離をy1、y2のように短く、または、長く形成して測定点の焦点位置を変化させる方式である。図7に、このように球面の形状が変化されることによって測定点の焦点位置が変化する例を図示した。   The difference from the first embodiment is that a liquid 302 filled in a bag of a transparent and flexible material is used in the method of driving the fluid lens 310 serving as the focusing lens 300 shown in FIG. 9 (see FIG. 8). ) To adjust the radius of curvature of the spherical surface of the liquid lens 310. That is, by discharging or introducing 311 the liquid 302 having optical properties through the tube and changing the shape of the spherical surfaces 308 and 309 of the fluid lens 310, the focal length is made shorter or longer like y1 and y2. Thus, the focus position of the measurement point is changed. FIG. 7 shows an example in which the focal position of the measurement point changes as the spherical shape changes in this way.

図8は、透明で伸縮性のある柔軟材質の袋体内に充填させた液体302の量を調節することによって、流体レンズ310球面の曲率半径を変化させる方式の流体レンズ駆動原理を示した模式図である。   FIG. 8 is a schematic diagram showing a fluid lens driving principle in which the radius of curvature of the spherical surface of the fluid lens 310 is changed by adjusting the amount of the liquid 302 filled in the bag made of a transparent and stretchable flexible material. It is.

液体を導入することのできる透明でかつ伸縮性のある柔軟材質の容器(液体レンズの袋体)310に光学的性質を有する液体302を、容器周辺部に連結されたチューブを通じて排出させることによって液体容器球面の曲率半径308,309を長く、または、短くしてレンズの焦点距離を制御することができる。液体の導入および排出用ポンプは、電気的、機械的動力によって作動させる多様な手段を包含することができる。   A liquid 302 having optical properties is discharged into a transparent and stretchable flexible container (liquid lens bag) 310 into which liquid can be introduced by discharging the liquid 302 through a tube connected to the periphery of the container. The focal length of the lens can be controlled by increasing or decreasing the radius of curvature 308, 309 of the container spherical surface. Liquid introduction and discharge pumps can include a variety of means operated by electrical and mechanical power.

図9に図示する前記集束レンズ300に対する球面制御は、液体の導入・排出を利用する前記方法以外の方法も包含することができる。より詳細に説明する。図9は、前記第2実施形態の変形実施形態である集束レンズにおける球面変化のメカニズムを説明するための概略図である。   The spherical surface control for the focusing lens 300 shown in FIG. 9 can include a method other than the above method using liquid introduction / discharge. This will be described in more detail. FIG. 9 is a schematic diagram for explaining a spherical change mechanism in a focusing lens which is a modified embodiment of the second embodiment.

図9に示されるように、前記流体レンズ300は、液体容器310に一定量の液体302を充填させた状態で、外部から液体を導入・排出させる装置ではなく、前記液体容器310をその周辺部に対し半径方向に引張する、または収縮力を与えることのできる手段を具備する形態を採択することができる。前記の引張または収縮力を与える駆動のためのアクチュエータ440は、電気的、機械的動力によって作動する多様な手段を包含することができる。前記アクチュエータ440は、前記集束レンズ300と連結ユニット(図示略)に連結され、アクチュエータ440から発生された引張力または/および圧縮力は、前記連結ユニットを通じて前記集束レンズ300に伝達されるようになっている。伝達された引張力または/および圧縮力は、前記集束レンズ300を構成する前記液体容器310を引張、または、圧縮させることにより前記集束レンズ300の球面を変化させて焦点距離yを変化させるようになっている。   As shown in FIG. 9, the fluid lens 300 is not a device that introduces and discharges liquid from the outside in a state where a certain amount of liquid 302 is filled in the liquid container 310, but the liquid container 310 in its peripheral part. In contrast, it is possible to adopt a configuration including a means capable of pulling in the radial direction or applying a contraction force to the surface. The actuator 440 for driving to apply the tension or contraction force may include various means operated by electric or mechanical power. The actuator 440 is connected to the focusing lens 300 and a connection unit (not shown), and the tensile force and / or compression force generated from the actuator 440 is transmitted to the focusing lens 300 through the connection unit. ing. The transmitted tensile force and / or compressive force changes the focal length y by changing the spherical surface of the focusing lens 300 by pulling or compressing the liquid container 310 constituting the focusing lens 300. It has become.

また、前記アクチュエータ440は、前記の引張・収縮力を前記液体容器310が前記レーザ光の投射方向と垂直の方向に駆動されるように設けて、前記集束レンズ300の焦点距離yを変化させるようにすることも可能である。
このとき、前記アクチュエータ440は、一般的に精密度の高い位置決定装置として常用されるリニアモーター(linear motor)、音声コイルモーター(VCM:voice coil motor)、または、圧電素子(piezoelectric element)のうち、少なくとも1種を具備することが好ましい。しかし、これらに限定されるものではない。
Further, the actuator 440 provides the tension / contraction force so that the liquid container 310 is driven in a direction perpendicular to the laser light projection direction so as to change the focal length y of the focusing lens 300. It is also possible to make it.
At this time, the actuator 440 is a linear motor, a voice coil motor (VCM), or a piezoelectric element that is generally used as a highly accurate position determination device. It is preferable to comprise at least one kind. However, it is not limited to these.

図10は、電気湿潤現象を利用した流体レンズを包含するLDVプローブ200と、流体レンズ及びレーザ光発生装置を駆動させるための動力の入力部211,231と、測定光信号の処理装置260とに対するブロック図を示したものである。各構成装置の配置は、図10のように限定されるものではなく、いろいろ変形させることができる。すなわち、プローブ200内のレーザ光発生装置230、または、外部の光信号処理装置260などがプローブ200の内部または外部に配置されることもできる。   FIG. 10 shows an LDV probe 200 including a fluid lens using an electrowetting phenomenon, power input units 211 and 231 for driving the fluid lens and the laser light generator, and a measurement light signal processing device 260. A block diagram is shown. The arrangement of each component device is not limited as shown in FIG. 10, and can be variously modified. That is, the laser light generator 230 in the probe 200, the external optical signal processor 260, or the like can be disposed inside or outside the probe 200.

図11は、透明柔軟材質でなる液体容器内の液体量の調節を利用する流体レンズを包含するLDVプローブ300と、流体レンズ及びレーザ光発生装置を駆動させるための動力の入力装置231,370と、測定光信号の処理装置260とを示したものである。図10の場合と同じく、各構成装置の配置は、図11のように限定されるものではなく、いろいろな変形が可能である。
すなわち、プローブ200内のレーザ光発生装置230、または、外部の光信号処理装置260、及び液体移送ポンプ370などがプローブの内部または外部に配置されることもできる。
FIG. 11 shows an LDV probe 300 including a fluid lens that utilizes adjustment of the amount of liquid in a liquid container made of a transparent flexible material, and power input devices 231 and 370 for driving the fluid lens and the laser light generator. The optical signal processing device 260 is shown. As in the case of FIG. 10, the arrangement of the constituent devices is not limited as shown in FIG. 11, and various modifications are possible.
That is, the laser light generator 230 in the probe 200, the external optical signal processing device 260, the liquid transfer pump 370, or the like can be disposed inside or outside the probe.

上述のように、本発明の好ましい実施形態を参照して説明したが、該当技術分野の当業者であれば本発明の請求範囲に記載の本発明の思想及び領域の範囲内で本発明を多様に修正及び変更させることができる。   As described above, the preferred embodiments of the present invention have been described with reference to the preferred embodiments of the present invention. Can be modified and changed.

202 伝導性液体
203:絶縁性液体
210:集束レンズ
220:受光レンズ
230:光生成ユニット
240:光ケーブル
250:分光ユニット
251:反射鏡
202 Conductive liquid 203: Insulating liquid 210: Converging lens 220: Light receiving lens 230: Light generation unit 240: Optical cable 250: Spectroscopic unit 251: Reflecting mirror

Claims (11)

レーザ光を生成する光生成ユニットと、
前記レーザ光を複数の光源に分割する分光ユニットと、
分割された前記光源を集束して流速を測定しようとする位置に出力して焦点を形成するように内部に極性及び非極性流体をそれぞれ含有した流体レンズを包含する絶縁体である集束レンズと、
前記極性流体に起電力を与えて表面張力を変化させることによって集束レンズの球面を変化させる焦点可変を具現したユニットと、
前記焦点が形成されたレーザ光の散乱光を受け入れて集束する受光レンズと、
前記集束された散乱光のドップラー周波数を検出して流速を計算する演算ユニットと、
を包含してなることを特徴とする光学流速測定装置。
A light generation unit for generating laser light;
A spectroscopic unit for dividing the laser light into a plurality of light sources;
A focusing lens that is an insulator including a fluid lens containing a polar and a non-polar fluid therein so as to focus the divided light source and output it to a position to measure the flow velocity to form a focal point;
A unit embodying variable focus for changing the spherical surface of the focusing lens by changing the surface tension by applying an electromotive force to the polar fluid;
A light receiving lens that receives and focuses the scattered light of the laser beam on which the focal point is formed;
An arithmetic unit for detecting a Doppler frequency of the focused scattered light and calculating a flow velocity;
An optical flow velocity measuring device comprising:
前記分光ユニットは、
生成されたレーザ光を分割する分光ユニットと、
分割されたレーザ光の一部を反射してその経路を変化させる反射鏡と、
を包含してなることを特徴とする請求項1に記載の光学流速測定装置。
The spectroscopic unit is:
A spectroscopic unit for dividing the generated laser light;
A reflecting mirror that reflects part of the divided laser light and changes its path;
The optical flow velocity measuring device according to claim 1, comprising:
前記焦点可変を具現したユニットは、前記集束レンズに起電力を与えて前記集束レンズの曲率半径を変化させることを特徴とする請求項1に記載の光学流速測定装置。   The optical flow velocity measuring apparatus according to claim 1, wherein the unit that implements the variable focal point applies an electromotive force to the focusing lens to change a radius of curvature of the focusing lens. 前記集束レンズは、第1及び第2液体を含有し、該第1及び第2液体は、同一の比重を有するが、互に混合されないので境界面を形成することを特徴とする請求項3に記載の光学流速測定装置。   The focusing lens includes a first liquid and a second liquid, and the first liquid and the second liquid have the same specific gravity but are not mixed with each other, thereby forming a boundary surface. The optical flow velocity measuring apparatus as described. 前記第1液体は、伝導性液体であり、前記第2液体は、絶縁性液体であることを特徴とする請求項4に記載の光学流速測定装置。   The optical flow velocity measuring apparatus according to claim 4, wherein the first liquid is a conductive liquid, and the second liquid is an insulating liquid. 前記集束レンズは、透明でかつ伸縮性のある材質によって作製されるとともに、その内部に充填される含有液体の量に従ってレンズの球面が変化することを特徴とする請求項1に記載の光学流速測定装置。   2. The optical flow velocity measurement according to claim 1, wherein the focusing lens is made of a transparent and stretchable material, and the spherical surface of the lens changes according to the amount of liquid contained in the focusing lens. apparatus. 前記焦点可変を具現したユニットは、前記集束レンズ内部に充填された含有液体の量を調節することにより前記集束レンズの球面を変化させることを特徴とする請求項6に記載の光学流速測定装置。   The optical flow rate measuring apparatus according to claim 6, wherein the unit that implements the variable focus changes a spherical surface of the focusing lens by adjusting an amount of the liquid contained in the focusing lens. 前記焦点可変を具現したユニットは、前記集束レンズの内部に液体を導入するための導入チューブと、
前記集束レンズの内部に導入された液体を排出するための排出チューブと、
前記液体を流動させるポンプと、
を包含してなることを特徴とする請求項7に記載の光学流速測定装置。
The unit embodying the variable focus is an introduction tube for introducing a liquid into the focusing lens;
A discharge tube for discharging the liquid introduced into the focusing lens;
A pump for flowing the liquid;
The optical flow velocity measuring device according to claim 7, comprising:
レーザ光を生成する光生成ユニットと、
前記レーザ光を複数の光源に分割する分光ユニットと、
分割された前記光源を集束して流速を測定しようとする位置に出力して焦点を形成するように内部に出入可能な流体を含有した流体レンズを包含する絶縁体である集束レンズと、
前記集束レンズに結合されて前記集束レンズに引張力及び圧縮力を提供する焦点可変を具現したユニットと、
前記焦点が形成されたレーザ光の散乱光を受け入れて集束する受光レンズと、
前記集束された散乱光のドップラー周波数を検出して流速を計算する演算ユニットと、 を包含してなることを特徴とする光学流速測定装置。
A light generation unit for generating laser light;
A spectroscopic unit for dividing the laser light into a plurality of light sources;
A focusing lens that is an insulator including a fluid lens containing a fluid that can enter and exit to focus the divided light source and output the flow velocity to a position to be measured to form a focal point;
A unit embodying a variable focus that is coupled to the focusing lens to provide a tensile force and a compression force to the focusing lens;
A light receiving lens that receives and focuses the scattered light of the laser beam on which the focal point is formed;
An optical flow velocity measuring apparatus comprising: an arithmetic unit that detects a Doppler frequency of the focused scattered light and calculates a flow velocity.
前記焦点可変を具現したユニットは、
前記引張力および/または圧縮力を生成するアクチュエータと、
前記アクチュエータ及び前記集束レンズとが連結されて生成した前記引張力および/または圧縮力を利用して前記集束レンズを伸長、または、引張することによって前記集束レンズの球面を変化させる連結ユニットと、
を包含する請求項9に記載の光学流速測定装置。
The unit embodying the variable focus is
An actuator that generates the tensile and / or compressive force;
A connecting unit that changes the spherical surface of the focusing lens by extending or pulling the focusing lens using the tensile force and / or compression force generated by connecting the actuator and the focusing lens;
The optical flow velocity measuring apparatus according to claim 9, comprising:
前記アクチュエータは、音声コイルモーター(VCM:voice coil motor)または圧電素子(piezoelectric element)のうち、少なくとも1種を具備することを特徴とする請求項10に記載の光学流速測定装置。   11. The optical flow velocity measuring apparatus according to claim 10, wherein the actuator includes at least one of a voice coil motor (VCM) or a piezoelectric element.
JP2009063772A 2008-03-18 2009-03-17 Focus-variable optical flow velocity measurement device Pending JP2009222716A (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020080025038A KR20080085741A (en) 2007-03-19 2008-03-18 Laser doppler velocity system for changing beam focusing

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2009222716A true JP2009222716A (en) 2009-10-01

Family

ID=41258187

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2009063772A Pending JP2009222716A (en) 2008-03-18 2009-03-17 Focus-variable optical flow velocity measurement device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2009222716A (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101876138B1 (en) * 2017-10-19 2018-07-06 한국해양과학기술원 Method for measuring 3d flow velocity in large cavitation tunnel using 3d ldv system
KR101876137B1 (en) * 2017-10-16 2018-07-06 한국해양과학기술원 3d ldv system using 3 color and 5 beam laser
JP2020063954A (en) * 2018-10-16 2020-04-23 国立研究開発法人宇宙航空研究開発機構 Flow velocity measuring device, flow velocity distribution measurement system, fluid control system, and flow velocity measurement method

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0467001A (en) * 1990-07-05 1992-03-03 Fukoku Co Ltd Focal length variable lens and its length varying method
JPH06308140A (en) * 1993-04-20 1994-11-04 Hitachi Ltd Fiber type laser doppler flow meter
JPH10318909A (en) * 1997-05-20 1998-12-04 Nippon Kanomatsukusu Kk Particle measuring device and laser doppler current meter
JP2006154045A (en) * 2004-11-26 2006-06-15 Tdk Corp Focal length variable lens
JP2007293349A (en) * 2006-04-25 2007-11-08 Samsung Electro-Mechanics Co Ltd Liquid lens with curved contact surface

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0467001A (en) * 1990-07-05 1992-03-03 Fukoku Co Ltd Focal length variable lens and its length varying method
JPH06308140A (en) * 1993-04-20 1994-11-04 Hitachi Ltd Fiber type laser doppler flow meter
JPH10318909A (en) * 1997-05-20 1998-12-04 Nippon Kanomatsukusu Kk Particle measuring device and laser doppler current meter
JP2006154045A (en) * 2004-11-26 2006-06-15 Tdk Corp Focal length variable lens
JP2007293349A (en) * 2006-04-25 2007-11-08 Samsung Electro-Mechanics Co Ltd Liquid lens with curved contact surface

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101876137B1 (en) * 2017-10-16 2018-07-06 한국해양과학기술원 3d ldv system using 3 color and 5 beam laser
KR101876138B1 (en) * 2017-10-19 2018-07-06 한국해양과학기술원 Method for measuring 3d flow velocity in large cavitation tunnel using 3d ldv system
JP2020063954A (en) * 2018-10-16 2020-04-23 国立研究開発法人宇宙航空研究開発機構 Flow velocity measuring device, flow velocity distribution measurement system, fluid control system, and flow velocity measurement method
JP7185269B2 (en) 2018-10-16 2022-12-07 国立研究開発法人宇宙航空研究開発機構 Fluid control system

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Hu et al. All‐glass 3D optofluidic microchip with built‐in tunable microlens fabricated by femtosecond laser‐assisted etching
JP4191735B2 (en) Image zooming method and apparatus
Muller et al. Ultrasound-induced acoustophoretic motion of microparticles in three dimensions
CN1965348B (en) Acoustic device with variable focal length
Dentry et al. Continuous flow actuation between external reservoirs in small-scale devices driven by surface acoustic waves
Tian et al. Evaluation of a deep-water wave breaking criterion
Rabaud et al. Manipulation of confined bubbles in a thin microchannel: Drag and acoustic Bjerknes forces
Koyama et al. Ultrasonic variable-focus optical lens using viscoelastic material
KR20090005104A (en) Method and apparatus for elevation focus control of acoustic waves
JP2009222716A (en) Focus-variable optical flow velocity measurement device
van der Bos et al. Infrared imaging and acoustic sizing of a bubble inside a micro-electro-mechanical system piezo ink channel
Xi et al. Collective bubble dynamics near a surface in a weak acoustic standing wave field
US8120756B2 (en) Laser doppler velocity system for variable beam focusing
Reese et al. Cavitation bubble induced wall shear stress on an elastic boundary
Wang et al. Development of a PVDF sensor array for measurement of the impulsive pressure generated by cavitation bubble collapse
Erturk Macro-fiber composite actuated piezoelectric robotic fish
KR20080085741A (en) Laser doppler velocity system for changing beam focusing
US9851475B2 (en) Fabrication of lenses using high viscosity liquid
Kozuka et al. Control of position of a particle using a standing wave field generated by crossing sound beams
JP2010181189A (en) Flow cytometer and sample measuring method
Wang et al. Mirrorless MEMS imaging: a nonlinear vibrational approach utilizing aerosol-jetted PZT-actuated fiber MEMS scanner for microscale illumination
Skupsch et al. Channelling optics for high quality imaging of sensory hair
James et al. Flow of a Boger fluid around an isolated cylinder
Higginson et al. Tunable optics derived from nonlinear acoustic effects
JP2011232506A (en) Variable-focus liquid lens and focus control method thereof

Legal Events

Date Code Title Description
A131 Notification of reasons for refusal

Effective date: 20110301

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

A02 Decision of refusal

Effective date: 20110621

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02