JP2016099221A - Probe device, laser measurement device, and laser measurement system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、レーザ光を用いて測定を行うレーザ計測装置に関するものである。 The present invention relates to a laser measuring apparatus that performs measurement using laser light.
レーザ光を用いて測定を行うレーザ計測装置としては、測定対象物にレーザ光を照射し測定対象物で反射したレーザ光にドップラ効果によって生じるドップラシフトを利用して測定対象物の振動や速度や変位を測定するレーザドップラ振動計（たとえば、特許文献１）や、測定対象物にレーザ光を照射し測定対象物で反射したレーザ光の強弱より測定対象物の変位を測定するレーザ変位計（たとえば、特許文献２）など、さまざまな測定装置が知られている。 As a laser measuring device that performs measurement using laser light, the measurement object is irradiated with laser light and reflected by the measurement object using the Doppler shift caused by the Doppler effect. A laser Doppler vibrometer (for example, Patent Document 1) that measures the displacement, or a laser displacement meter (for example, that measures the displacement of the measurement object based on the intensity of the laser beam that is irradiated with the laser beam and reflected by the measurement object) Various measuring apparatuses are known, such as Patent Document 2).
レーザ光を用いて測定を行うレーザ計測装置は、測定対象物で反射したレーザ光を用いて測定を行うため、反射率の低い測定対象物の測定を精度良く行うことができない。
そこで、本発明は、反射率の低い測定対象物についても、レーザ光を用いて、精度良く測定対象物の運動や変位についての測定を行えるようにすることを課題とする。
Since a laser measuring device that performs measurement using laser light performs measurement using laser light reflected by the measurement object, it cannot accurately measure the measurement object having a low reflectance.
Therefore, an object of the present invention is to make it possible to accurately measure the movement and displacement of a measurement object using a laser beam even for a measurement object having a low reflectance.
前記課題達成のために、本発明は、光ファイバケーブルに接続するプローブ装置を、筐体と、尖端が前記筐体から突出するように前記筐体に緩貫した探針と、前記探針を前記筐体に対して前記探針の軸方向に直動可能に支持する直動軸受と、前記探針を尖端方向に付勢する付勢部材と、光学系とを含めて構成したものである。ただし、前記探針は、前記尖端と反対側の端の面としてレーザ光を反射する参照面を有し、前記光学系は、光ファイバケーブルから出射されるレーザ光を前記探針の前記参照面の上に集光すると共に、前記参照面で反射したレーザ光を前記光ファイバケーブルに入射するものである。 In order to achieve the above object, the present invention provides a probe device connected to an optical fiber cable, a housing, a probe loosely penetrated into the housing so that a tip protrudes from the housing, and the probe. A linear motion bearing that supports the housing so as to be linearly movable in the axial direction of the probe, a biasing member that biases the probe in the tip direction, and an optical system are included. . However, the probe has a reference surface that reflects laser light as an end surface opposite to the tip, and the optical system transmits laser light emitted from an optical fiber cable to the reference surface of the probe. And the laser beam reflected by the reference surface is incident on the optical fiber cable.
また、本発明は、光ファイバケーブルに接続するプローブ装置を、筐体と、尖端が前記筐体から突出するように前記筐体に緩貫した探針と、前記探針を前記筐体に対して前記探針の軸方向に直動可能に支持する直動軸受と、前記探針を尖端方向に付勢する付勢部材と、前記探針の前記尖端と反対側の端部に固定されたコーナキューブと、光ファイバケーブルから出射されるレーザ光を平行光に変換して前記コーナキューブに出射すると共に、前記コーナーキューブによって戻されたレーザ光を前記光ファイバケーブルに入射する光学系とより構成したものである。 Further, the present invention provides a probe device connected to an optical fiber cable, a housing, a probe loosely penetrated in the housing so that a tip protrudes from the housing, and the probe to the housing. And a linear motion bearing that supports the probe so as to be linearly movable, a biasing member that biases the probe in a tip direction, and an end portion of the probe opposite to the tip. Consists of a corner cube, and an optical system that converts laser light emitted from the optical fiber cable into parallel light and emits it to the corner cube, and enters the laser light returned by the corner cube into the optical fiber cable. It is a thing.
また、前記課題達成のために、本発明は、以上のようなプローブ装置と、当該プローブ装置が接続した光ファイバケーブルにレーザ光を出射し、前記光ファイバケーブルから入射するレーザ光を用いて測定対象物の計測を行う計測装置とを有するレーザ計測装置を提供する。 Further, in order to achieve the above object, the present invention is to measure the laser beam emitted from the probe device as described above and the optical fiber cable connected to the probe device and incident from the optical fiber cable. A laser measuring device having a measuring device for measuring an object is provided.
また、前記課題達成のために、本発明は、筐体と、前記筐体に収容された、レーザ光を出射し、入射するレーザ光を用いて測定対象物の計測を行う計測部と、尖端が前記筐体から突出するように前記筐体に緩貫した探針と、前記探針を前記筐体に対して前記探針の軸方向に直動可能に支持する直動軸受と、前記探針を尖端方向に付勢する付勢部材と、前記筐体に収容された光学系とを備えたレーザ計測装置も提供する。ここで、前記探針は、前記尖端と反対側の端の面としてレーザ光を反射する参照面を有し、前記光学系は、前記計測部から出射されるレーザ光を前記探針の前記参照面の上に集光すると共に、前記参照面で反射したレーザ光を前記計測部に入射するものである。 In order to achieve the above object, the present invention includes a housing, a measurement unit that emits laser light and that measures the measurement object using the incident laser light, which is housed in the housing, and a tip. A probe loosely penetrated into the housing such that the probe protrudes from the housing, a linear motion bearing that supports the probe so as to be linearly movable with respect to the housing in the axial direction of the probe, and the probe There is also provided a laser measuring device including a biasing member that biases the needle in the tip direction and an optical system housed in the housing. Here, the probe has a reference surface that reflects laser light as a surface opposite to the pointed end, and the optical system transmits the laser light emitted from the measuring unit to the reference of the probe. While condensing on the surface, the laser beam reflected by the reference surface is incident on the measurement unit.
また、前記課題達成のために、本発明は、筐体と、前記筐体に収容された、レーザ光を出射し、入射するレーザ光を用いて測定対象物の計測を行う計測部と、尖端が前記筐体から突出するように前記筐体に緩貫した探針と、前記探針を前記筐体に対して前記探針の軸方向に直動可能に支持する直動軸受と、前記探針を尖端方向に付勢する付勢部材と、前記探針の前記尖端と反対側の端部に固定されたコーナキューブとを備えたレーザ計測装置を提供する。ただし、前記計測部は、前記コーナキューブにレーザ光を出射し、前記コーナキューブは、前記計測部から出射されたレーザ光の進路を反転し、前記計測部に入射するものである。 In order to achieve the above object, the present invention includes a housing, a measurement unit that emits laser light and that measures the measurement object using the incident laser light, which is housed in the housing, and a tip. A probe loosely penetrated into the housing such that the probe protrudes from the housing, a linear motion bearing that supports the probe so as to be linearly movable with respect to the housing in the axial direction of the probe, and the probe Provided is a laser measuring device comprising an urging member for urging a needle in a tip direction and a corner cube fixed to an end of the probe opposite to the tip. However, the measurement unit emits laser light to the corner cube, and the corner cube inverts the path of the laser light emitted from the measurement unit and enters the measurement unit.
また、本発明は、前記課題達成のために、レーザ光を出射し、入射するレーザ光を用いて測定対象物の計測を行う計測装置と、ファイバコネクタプラグと、前記計測装置が出射したレーザ光を前記ファイバコネクタプラグに中継し、前記ファイバコネクタプラグに入射したレーザ光を前記計測装置に中継する光ファイバケーブルと、前記ファイバコネクタプラグを接続可能な非接触計測用プローブと、前記ファイバコネクタプラグを接続可能な接触計測用プローブとを備えたレーザ計測システムも提供する。ここで、前記非接触計測用プローブは、当該非接触計測用プローブが前記ファイバコネクタプラグに接続した状態で、前記ファイバコネクタプラグから出射されるレーザ光を前記測定対象物の上に集光すると共に、前記測定対象物で反射したレーザ光を前記ファイバコネクタプラグに入射する光学系を備えている。 In order to achieve the above object, the present invention provides a measuring device that emits laser light and measures an object to be measured using incident laser light, a fiber connector plug, and laser light emitted from the measuring device. An optical fiber cable that relays laser light incident on the fiber connector plug to the measurement device, a non-contact measurement probe that can connect the fiber connector plug, and the fiber connector plug. A laser measurement system including a connectable probe for contact measurement is also provided. Here, the non-contact measurement probe collects the laser beam emitted from the fiber connector plug on the measurement object in a state where the non-contact measurement probe is connected to the fiber connector plug. And an optical system for allowing the laser beam reflected by the measurement object to enter the fiber connector plug.
また、前記接触計測用プローブは、筐体と、尖端が前記筐体から突出するように前記筐体に緩貫した探針と、前記探針を前記筐体に対して前記探針の軸方向に直動可能に支持する直動軸受と、前記探針を尖端方向に付勢する付勢部材と、接触計測用光学系とを備えたものである。また、前記探針は、前記尖端と反対側の端の面としてレーザ光を反射する参照面を有し、前記接触計測用光学系は、当該接触計測用プローブが前記ファイバコネクタプラグに接続した状態で、前記ファイバコネクタプラグから出射されるレーザ光を前記探針の前記参照面の上に集光すると共に、前記参照面で反射したレーザ光を前記ファイバコネクタプラグに入射するものである。 The contact measurement probe includes a housing, a probe loosely penetrated in the housing such that a tip protrudes from the housing, and the probe in the axial direction of the probe with respect to the housing A linear motion bearing that is supported so as to be linearly movable, an urging member that urges the probe in the direction of the tip, and an optical system for contact measurement. Further, the probe has a reference surface that reflects laser light as an end surface opposite to the pointed end, and the contact measurement optical system is in a state where the contact measurement probe is connected to the fiber connector plug. Thus, the laser light emitted from the fiber connector plug is condensed on the reference surface of the probe, and the laser light reflected by the reference surface is incident on the fiber connector plug.
ただし、前記接触計測用プローブとしては、筐体と、尖端が前記筐体から突出するように前記筐体に緩貫した探針と、前記探針を前記筐体に対して前記探針の軸方向に直動可能に支持する直動軸受と、前記探針を尖端方向に付勢する付勢部材と、前記探針の前記尖端と反対側の端部に固定されたコーナキューブと、当該接触計測用プローブが前記ファイバコネクタプラグに接続した状態で、前記ファイバコネクタプラグから出射されるレーザ光を平行光に変換して前記コーナキューブに出射すると共に、前記コーナーキューブによって戻されたレーザ光を前記ファイバコネクタプラグに入射する接触計測用光学系とを備えたものとしてもよい。 However, the contact measurement probe includes a housing, a probe loosely penetrated into the housing such that the tip protrudes from the housing, and the probe shaft with respect to the housing. A linear motion bearing that supports linear movement in a direction, a biasing member that biases the probe in the direction of the tip, a corner cube fixed to the end of the probe opposite to the tip, and the contact With the measurement probe connected to the fiber connector plug, the laser light emitted from the fiber connector plug is converted into parallel light and emitted to the corner cube, and the laser light returned by the corner cube is emitted from the corner cube. It is good also as what was provided with the optical system for contact measurement which injects into a fiber connector plug.
ここで、以上のプローブ装置や接触計測用プローブには、前記付勢部材の前記探針を尖端方向に付勢する力の大きさを変更する付勢力調整機構を備えることも好ましい。
以上のように本発明によれば、探針を測定対象物に当接させて探針の変位測定を、参照面やコーナキューブで反射または進路反転されるレーザ光を用いて行えば、探針は測定対象物の運動、変位に伴い運動、変位するので、測定対象物の反射率に関わらずに精度よく測定対象物の測定を行うことができる。
Here, it is also preferable that the above probe device or the contact measurement probe is provided with an urging force adjusting mechanism that changes the magnitude of the urging force of the probe of the urging member in the tip direction.
As described above, according to the present invention, if the probe is brought into contact with the measurement object and the displacement of the probe is measured using the laser beam reflected or reversed by the reference surface or the corner cube, Since the measurement object moves and displaces with the movement and displacement of the measurement object, the measurement object can be accurately measured regardless of the reflectance of the measurement object.
また、付勢部材の前記探針を尖端方向に付勢する力の大きさを変更する付勢力調整機構を設けた場合には、測定対象物の運動の特性や計測の目的等に応じた、付勢する力の調整を行うことにより、目的とする計測を良好に行うことができるようになる。 In addition, when a biasing force adjustment mechanism that changes the magnitude of the force biasing the probe of the biasing member in the tip direction is provided, according to the motion characteristics of the measurement object, the purpose of measurement, etc. By adjusting the urging force, the intended measurement can be performed satisfactorily.
以上のように、本発明によれば、反射率の低い測定対象物についても、レーザ光を用いて、精度良く測定対象物の運動や変位についての測定を行うことができる。 As described above, according to the present invention, it is possible to accurately measure the movement and displacement of a measurement object using a laser beam even for a measurement object having a low reflectance.
以下、本発明の実施形態に係るレーザ計測システムについて説明する。
図１に、レーザ計測システムの構成を示す。
図１ａに示すように、レーザ計測システムは計測装置１、ファイバコネクタプラグ２、非接触計測用プローブ３、接触計測用プローブ４を備えている。また、計測装置１とファイバコネクタプラグ２は、光ファイバケーブル２１によって接続されている。
Hereinafter, a laser measurement system according to an embodiment of the present invention will be described.
FIG. 1 shows the configuration of the laser measurement system.
As shown in FIG. 1 a, the laser measurement system includes a measurement device 1, a fiber connector plug 2, a non-contact measurement probe 3, and a contact measurement probe 4. The measuring device 1 and the fiber connector plug 2 are connected by an optical fiber cable 21.
計測装置１は光ファイバケーブル２１にレーザ光を出射し、計測装置１から光ファイバケーブル２１に入射したレーザ光は光ファイバケーブル２１を通ってファイバコネクタプラグ２の先端から出射される。また、ファイバコネクタプラグ２の先端から入射したレーザ光は光ファイバケーブル２１に入射し、光ファイバケーブル２１を通って計測装置１に送られ、計測装置１で検出される。 The measuring device 1 emits laser light to the optical fiber cable 21, and the laser light incident on the optical fiber cable 21 from the measuring device 1 is emitted from the tip of the fiber connector plug 2 through the optical fiber cable 21. Further, the laser light incident from the tip of the fiber connector plug 2 enters the optical fiber cable 21, is sent to the measuring device 1 through the optical fiber cable 21, and is detected by the measuring device 1.
次に、ファイバコネクタプラグ２には、図１ｂに示すように非接触計測用プローブ３を連結することも、図１ｃに示すように接触計測用プローブ４を連結することもできる。
次に、図１ａに示すように、計測装置１は、レーザドップラ振動計であり、レーザ光源１１、第１ビームスプリッタ１２、第２ビームスプリッタ１３、第３ビームスプリッタ１４、ミラー１５、音響光学素子（AOM）１６、光検出器１７、結合器１８、信号処理部１９とを備えている。
Next, the non-contact measurement probe 3 can be connected to the fiber connector plug 2 as shown in FIG. 1b, or the contact measurement probe 4 can be connected as shown in FIG. 1c.
Next, as shown in FIG. 1a, the measuring apparatus 1 is a laser Doppler vibrometer, and includes a laser light source 11, a first beam splitter 12, a second beam splitter 13, a third beam splitter 14, a mirror 15, and an acoustooptic device. (AOM) 16, a photodetector 17, a coupler 18, and a signal processing unit 19.
ここで、レーザ計測システムは、図１ｂに示すようにファイバコネクタプラグ２を非接触計測用プローブ３に連結した形態で、測定対象物５に非接触で計測を行う非接触計測と、図１ｃに示すようにファイバコネクタプラグ２を接触計測用プローブ４に連結した形態で、測定対象物５に接触計測用プローブ４を接触させて行う接触計測とを行うことができる。なお、非接触計測は反射率が低くない測定対象物５の計測に、接触計測は反射率の低い測定対象物５の計測に用いる。 Here, the laser measurement system has a configuration in which the fiber connector plug 2 is coupled to the non-contact measurement probe 3 as shown in FIG. As shown, the contact measurement performed by bringing the contact measurement probe 4 into contact with the measurement object 5 in a form in which the fiber connector plug 2 is connected to the contact measurement probe 4 can be performed. The non-contact measurement is used for measurement of the measurement object 5 having a low reflectance, and the contact measurement is used for measurement of the measurement object 5 having a low reflectance.
以下、非接触計測と接触計測の各々について説明する。
まず、ファイバコネクタプラグ２を非接触計測用プローブ３に連結して行う非接触計測について説明する。ここで、非接触計測用プローブ３は、ファイバコネクタプラグ２の先端から非接触計測用プローブ３に入射したレーザ光を集光するレンズ装置である。なお、非接触計測用プローブ３は焦点距離が可変できるように構成してもよい。
Hereinafter, each of non-contact measurement and contact measurement will be described.
First, non-contact measurement performed by connecting the fiber connector plug 2 to the non-contact measurement probe 3 will be described. Here, the non-contact measurement probe 3 is a lens device that condenses laser light incident on the non-contact measurement probe 3 from the tip of the fiber connector plug 2. The non-contact measurement probe 3 may be configured such that the focal length can be varied.
さて、ファイバコネクタプラグ２を非接触計測用プローブ３に連結した形態による計測においては、まず、計測の開始に先立って、図１ｂに示すように測定対象物５の上に光スポットが形成されるように非接触計測用プローブ３の固定や焦点距離の調整を行う。 Now, in the measurement by the form in which the fiber connector plug 2 is connected to the non-contact measurement probe 3, first, prior to the start of the measurement, a light spot is formed on the measurement object 5 as shown in FIG. 1b. In this way, the non-contact measurement probe 3 is fixed and the focal length is adjusted.
そして、計測装置１において、信号処理部１９は、レーザ光源１１に周波数f0のレーザ光の出射を開始させる。また、信号処理部１９は、周波数fMの信号を音響光学素子１６に出力する。 In the measuring apparatus 1, the signal processing unit 19 causes the laser light source 11 to start emitting laser light having the frequency f0. Further, the signal processing unit 19 outputs a signal having a frequency fM to the acoustooptic device 16.
すると、レーザ光源１１から出射された周波数f0のレーザビームは、第１ビームスプリッタ１２で二分され、二分された一方のビームは、ミラー１５で反射し、第３ビームスプリッタ１４を介して、光検出器１７に周波数f0の参照光として送られる。 Then, the laser beam having the frequency f0 emitted from the laser light source 11 is bisected by the first beam splitter 12, and one of the bisected beams is reflected by the mirror 15 and is detected by the third beam splitter 14. It is sent to the device 17 as reference light having a frequency f0.
一方、第１ビームスプリッタ１２で二分された他方のビームは第２ビームスプリッタ１３を通過して結合器１８に入射し、結合器１８によって光ファイバケーブル２１に出射される。そして、光ファイバケーブル２１に入射したレーザ光は光ファイバを通って、ファイバコネクタプラグ２の先端から非接触計測用プローブ３に入射する。 On the other hand, the other beam divided into two by the first beam splitter 12 passes through the second beam splitter 13 and enters the coupler 18, and is emitted by the coupler 18 to the optical fiber cable 21. The laser light incident on the optical fiber cable 21 passes through the optical fiber and enters the non-contact measurement probe 3 from the tip of the fiber connector plug 2.
そして、図１ｂに示すように、非接触計測用プローブ３は、ファイバコネクタプラグ２の先端から入射したレーザ光を集光し測定対象物５上に光スポットを形成する。測定対象物５で反射したレーザ光の反射光は、非接触計測用プローブ３に入射し非接触計測用プローブ３によってファイバコネクタプラグ２の先端から光ファイバケーブル２１に入射される。 Then, as shown in FIG. 1 b, the non-contact measurement probe 3 collects the laser light incident from the tip of the fiber connector plug 2 and forms a light spot on the measurement object 5. The reflected light of the laser beam reflected by the measurement object 5 enters the non-contact measurement probe 3 and enters the optical fiber cable 21 from the tip of the fiber connector plug 2 by the non-contact measurement probe 3.
そして、光ファイバケーブル２１に入射された反射光は光ファイバケーブル２１を通って結合器１８に入射する。結合器１８に入射した反射光は、結合器１８によって第２ビームスプリッタ１３に出射され、第２ビームスプリッタ１３から音響光学素子１６に送られる。音響光学素子１６は、信号処理部１９から入力する周波数fMの信号を用いて、２ビームスプリッタから入射するレーザ光の周波数を周波数fMシフトし、第３ビームスプリッタ１４を介して光検出器１７に送る。ここで、測定対象物５による反射光の周波数には、測定対象物５の表面の速度に応じたドップラシフトfDが生じており、反射光の周波数はf0＋fDとなる。したがって、音響光学素子１６で周波数fM分、周波数がシフトされて光検出器１７に送られた反射光の周波数はf0＋fD＋fMとなる。 The reflected light incident on the optical fiber cable 21 passes through the optical fiber cable 21 and enters the coupler 18. The reflected light that has entered the coupler 18 is emitted to the second beam splitter 13 by the coupler 18 and sent from the second beam splitter 13 to the acoustooptic device 16. The acoustooptic device 16 uses the frequency fM signal input from the signal processing unit 19 to shift the frequency of the laser light incident from the two beam splitter by the frequency fM, and passes the third beam splitter 14 to the photodetector 17. send. Here, a Doppler shift fD corresponding to the speed of the surface of the measurement object 5 is generated in the frequency of the reflected light from the measurement object 5, and the frequency of the reflected light is f0 + fD. Accordingly, the frequency of the reflected light transmitted to the photodetector 17 with the frequency shifted by the frequency fM by the acoustooptic device 16 is f0 + fD + fM.
したがって、光検出器１７において、第３ビームスプリッタ１４からの入射光を検出した信号中には、周波数f0の参照光と周波数f0＋fD＋fMの反射光との干渉によるfM±fDのビート信号が観測される。 Therefore, in the signal detected by the photodetector 17 from the incident light from the third beam splitter 14, a beat signal of fM ± fD due to interference between the reference light of frequency f0 and the reflected light of frequency f0 + fD + fM is observed. .
そこで、信号処理部１９は、光検出器１７で検出した信号中のビート信号を参照信号の周波数fMでFM復調して、測定対象物５の速度を算出する。また、この速度を解析して、測定対象物５の表面の加速度や変位などを算出する。 Therefore, the signal processing unit 19 performs FM demodulation on the beat signal in the signal detected by the photodetector 17 at the frequency fM of the reference signal, and calculates the speed of the measurement object 5. Moreover, this speed is analyzed, and the acceleration, displacement, etc. of the surface of the measuring object 5 are calculated.
以上、ファイバコネクタプラグ２を非接触計測用プローブ３に連結して行う非接触計測について説明した。
次に、ファイバコネクタプラグ２を接触計測用プローブ４に連結して行う接触計測について説明する。
まず、接触計測用プローブ４の構成について説明する。
図２ａ１に接触計測用プローブ４の外観を、図２ａ２に接触計測用プローブ４の断面構造を示す
図中の上下左右を接触計測用プローブ４の上下左右として説明すると、接触計測用プローブ４は、上下方向を軸方向とする概略管状の外筒部４１と、上下方向を軸方向とする内筒部４２とを有する。内筒部４２は外筒部４１の内側に上方から挿入された形態で配置されており、内筒部４２の下部の外周面に設けられた雄ネジと、外筒部４１の上部の内周面に設けられた雌ネジとが螺合することにより、内筒部４２と外筒部４１とは連結されている。
The non-contact measurement performed by connecting the fiber connector plug 2 to the non-contact measurement probe 3 has been described above.
Next, contact measurement performed by connecting the fiber connector plug 2 to the contact measurement probe 4 will be described.
First, the configuration of the contact measurement probe 4 will be described.
FIG. 2 a 1 shows the appearance of the contact measurement probe 4, and FIG. 2 a 2 shows the cross-sectional structure of the contact measurement probe 4. It has a substantially tubular outer cylinder portion 41 having an up-down direction as an axial direction, and an inner cylinder portion 42 having an up-down direction as an axial direction. The inner cylinder part 42 is arranged in the form inserted from the upper side inside the outer cylinder part 41, and has a male screw provided on the outer peripheral surface of the lower part of the inner cylinder part 42 and an inner periphery of the upper part of the outer cylinder part 41. The inner cylinder part 42 and the outer cylinder part 41 are connected by screwing a female screw provided on the surface.
次に、接触計測用プローブ４は、上下方向を軸方向とする探針４３を有し、探針４３は、外筒部４１の内側に下方から挿入された形態で配置されている。また、探針４３は、外筒部４１の下部の内側に固定したリニアベアリング４４によって、外筒部４１に対して上下にスライド可能に支持されている。 Next, the contact measurement probe 4 has a probe 43 whose axial direction is the vertical direction, and the probe 43 is arranged in a form inserted from below into the outer cylinder portion 41. The probe 43 is supported by a linear bearing 44 fixed inside the lower part of the outer cylinder part 41 so as to be slidable up and down with respect to the outer cylinder part 41.
また、探針４３は上端に左右に広がった形状を有する頭部を有し、頭部の上面は水平であり、また、頭部の上面は鏡面、または、高反射率の面に加工されている。
そして、上端が内筒部４２の周縁部の下端に当接し、下端が探針４３の頭部の上面の周縁部に当接したコイルバネ４５によって、探針４３は下方に付勢されている。なお、探針４３の所定位置より下方への移動は、外筒部４１の内側に設けた、探針４３の頭部の下面の周縁部と当接する凸部４１２によって制限されるようになっている。
In addition, the probe 43 has a head having a shape spreading left and right at the upper end, the upper surface of the head is horizontal, and the upper surface of the head is processed into a mirror surface or a highly reflective surface. Yes.
The probe 43 is urged downward by a coil spring 45 whose upper end is in contact with the lower end of the peripheral portion of the inner cylinder portion 42 and whose lower end is in contact with the peripheral portion of the upper surface of the head of the probe 43. Note that the downward movement of the probe 43 from a predetermined position is limited by a convex portion 412 that is provided on the inner side of the outer cylinder portion 41 and abuts on the peripheral edge of the lower surface of the head of the probe 43. Yes.
そして、内筒部４２の上端部には、ファイバコネクタプラグ２を接続するためのファイバコネクタレセプタクル４２１が設けられている。また、内筒部４２の内側には、ファイバコネクタプラグ２がファイバコネクタレセプタクル４２１に接続した状態でファイバコネクタプラグ２の先端から内筒部４２の内側を下方に向かって出射されるレーザ光を、コイルバネ４５の中空部を通して、探針４３の頭部の上面上に集光するためのレンズユニット４６が固定されている。 A fiber connector receptacle 421 for connecting the fiber connector plug 2 is provided at the upper end portion of the inner cylinder portion 42. Further, on the inner side of the inner cylindrical portion 42, laser light emitted downward from the tip of the fiber connector plug 2 to the inner side of the inner cylindrical portion 42 in a state where the fiber connector plug 2 is connected to the fiber connector receptacle 421. A lens unit 46 for condensing light on the top surface of the head of the probe 43 through the hollow portion of the coil spring 45 is fixed.
次に、内筒部４２の上部には、外筒部４１の上部の外周面の上部をスカート状に上方より覆うように設けたカバー４２２が連結されており、外筒部４１の外周面の、カバー４２２の下端周辺となる高さ周辺の位置には、上下方向に刻んだ目盛４１１が印字されている。 Next, a cover 422 provided so as to cover the upper part of the outer peripheral surface of the upper part of the outer cylinder part 41 from above is connected to the upper part of the inner cylinder part 42. A scale 411 cut in the vertical direction is printed at a position around the height which is around the lower end of the cover 422.
さて、このような構成において、外筒部４１を内筒部４２に対して相対的に回転させると、内筒部４２の雄ネジと外筒部４１の雌ネジとの螺合の作用により、内筒部４２は外筒部４１に対して相対的に上下方向に移動する。また、カバー４２２も、内筒部４２と一体となって一緒に回転し、外筒部４１に対して相対的に上下方向に移動する。したがって、カバー４２２の下端の位置の、外筒部４１の外周面の目盛４１１を読み取ることにより、内筒部４２の外筒部４１に対する相対的な移動量を確認することができる。 Now, in such a configuration, when the outer cylinder portion 41 is rotated relative to the inner cylinder portion 42, due to the screwing action of the male screw of the inner cylinder portion 42 and the female screw of the outer cylinder portion 41, The inner cylinder part 42 moves in the vertical direction relative to the outer cylinder part 41. The cover 422 also rotates together with the inner cylinder portion 42 and moves in the vertical direction relative to the outer cylinder portion 41. Therefore, by reading the scale 411 on the outer peripheral surface of the outer cylinder part 41 at the position of the lower end of the cover 422, the relative movement amount of the inner cylinder part 42 relative to the outer cylinder part 41 can be confirmed.
そして、この移動によって、コイルバネ４５の上端の当接位置と下端の当接位置との距離が変化し、コイルバネ４５が探針４３を下方へ付勢する力も変化する。
さて、このような接触計測用プローブ４にファイバコネクタプラグ２を連結した形態で行う接触計測は次のように行う。
この接触計測に先だって、ユーザは、まず、外筒部４１を内筒部４２に対して相対的に回転させ、コイルバネ４５が探針４３を下方へ付勢する力が所望の力となるように、外筒部４１の外周面の目盛４１１を参照等して調整する。
As a result of this movement, the distance between the contact position of the upper end and the contact position of the lower end of the coil spring 45 changes, and the force with which the coil spring 45 biases the probe 43 downward also changes.
The contact measurement performed in such a form that the fiber connector plug 2 is connected to the contact measurement probe 4 is performed as follows.
Prior to this contact measurement, the user first rotates the outer cylinder portion 41 relative to the inner cylinder portion 42 so that the force by which the coil spring 45 urges the probe 43 downward becomes a desired force. The adjustment is made with reference to the scale 411 on the outer peripheral surface of the outer cylinder portion 41.
そして、図３ａ１、ｂ１に示すように、探針４３をコイルバネ４５の付勢の力に逆らって幾分上方に移動した状態で、探針４３の下部が測定対象物５に当接する状態となるように接触計測用プローブ４を固定する。ここで、この状態で、測定対象物５が図３ａ１と図３ａ２、図３ｂ１と図３ｂ２に示すように上下に移動すると、探針４３は測定対象物５の移動に伴い上下に移動する。 Then, as shown in FIGS. 3 a 1 and b 1, the lower part of the probe 43 comes into contact with the measurement object 5 while the probe 43 is moved somewhat upward against the biasing force of the coil spring 45. The probe 4 for contact measurement is fixed as described above. In this state, when the measurement object 5 moves up and down as shown in FIGS. 3a1 and 3a2 and FIGS. 3b1 and 3b2, the probe 43 moves up and down as the measurement object 5 moves.
一方、計測装置１は、上述したファイバコネクタプラグ２に非接触計測用プローブ３を連結して行う非接触計測のときと同様な動作を行う。
すると、図３ｂ１、ｂ２に示すように、ファイバコネクタプラグ２の先端から出射されるレーザ光が探針４３の頭部の上面に照射され、探針４３の頭部の上面で反射したレーザ光の反射光がファイバコネクタプラグ２の先端に入射する。
On the other hand, the measuring apparatus 1 performs the same operation as in the non-contact measurement performed by connecting the non-contact measurement probe 3 to the fiber connector plug 2 described above.
Then, as shown in FIGS. 3 b 1 and b 2, the laser light emitted from the tip of the fiber connector plug 2 is irradiated on the upper surface of the head of the probe 43 and reflected by the upper surface of the head of the probe 43. The reflected light is incident on the tip of the fiber connector plug 2.
そして、これにより、計測装置１の信号処理部１９で、探針４３の頭部の上面の速度、加速度、変位等の探針４３の運動や変位についての計測が行われる。
ここで、探針４３の頭部の上面は測定対象物５の移動に伴い上下に移動するので、結果、信号処理部１９で測定対象物５の速度や加速度や変位等が算出されることとなる。
以上、本発明の実施形態について説明した。
以上のように、本実施形態によれば、反射率が低くない測定対象物５については、ファイバコネクタプラグ２に非接触計測用プローブ３を連結して、測定対象物５と非接触でレーザ光による速度や加速度や変位といった測定対象物５の運動や変位についての計測が行えると共に、反射率が低い測定対象物５についても、ファイバコネクタプラグ２に連結するプローブを接触計測用プローブ４に交換するだけで、レーザ光を用いた測定対象物５の運動や変位についての高精度な計測を行うことができる。
As a result, the signal processing unit 19 of the measuring device 1 measures the movement and displacement of the probe 43 such as the speed, acceleration, and displacement of the upper surface of the head of the probe 43.
Here, since the upper surface of the head of the probe 43 moves up and down as the measurement object 5 moves, the signal processor 19 calculates the speed, acceleration, displacement, and the like of the measurement object 5 as a result. Become.
The embodiment of the present invention has been described above.
As described above, according to the present embodiment, for the measurement object 5 having a low reflectance, the non-contact measurement probe 3 is connected to the fiber connector plug 2 so that the laser beam is not contacted with the measurement object 5. It is possible to measure the movement and displacement of the measurement object 5 such as speed, acceleration, and displacement due to the above, and also replace the probe connected to the fiber connector plug 2 with the contact measurement probe 4 for the measurement object 5 having a low reflectance. As a result, it is possible to perform highly accurate measurement of movement and displacement of the measuring object 5 using laser light.
また、接触計測用プローブ４の、コイルバネ４５の探針４３を測定対象物５に向かって付勢する力を、外筒部４１を内筒部４２に対して回転させるだけの簡易な作業で任意に調整することができるので、測定対象物５の運動の特性や計測の目的等に応じた調整を行うことにより、目的とする計測を良好に行うことができるようになる。 Further, the force for urging the probe 43 of the coil spring 45 toward the measurement object 5 of the contact measurement probe 4 can be arbitrarily set by simply rotating the outer cylinder portion 41 relative to the inner cylinder portion 42. Therefore, the target measurement can be satisfactorily performed by adjusting according to the motion characteristics of the measurement object 5 and the purpose of measurement.
ところで、以上の実施形態では、コイルバネ４５を用いて上方から探針４３を下方に押しつけるように力を加えたが、コイルバネ４５を用いて下方より探針４３を下方に引き付けるように力を加えるようにしてもよい。また、コイルバネ４５に代えて任意の弾性部材を用いて、探針４３を下方に付勢する力を加えるようにしてもよい。 In the above embodiment, the coil spring 45 is used to apply a force to press the probe 43 downward from above, but the coil spring 45 is used to apply a force to pull the probe 43 downward from below. It may be. Further, instead of the coil spring 45, an arbitrary elastic member may be used to apply a force for biasing the probe 43 downward.
また、以上の実施形態では、計測装置１がレーザドップラ振動計であるものとして説明したが、計測装置１は、レーザ光を測定対象物５に照射し、測定対象物５で反射したレーザ光を用いて、測定対象物５の速度や変位や振動等の測定を行うものであれば、レーザ干渉変位計など任意の装置を用いることができる。 In the above embodiment, the measurement apparatus 1 is described as a laser Doppler vibrometer. However, the measurement apparatus 1 irradiates the measurement object 5 with laser light and reflects the laser light reflected by the measurement object 5. Any apparatus such as a laser interference displacement meter can be used as long as it can measure the speed, displacement, vibration, and the like of the measurement object 5.
また、以上の実施形態では、探針４３の頭部の上面を鏡面、または、高反射率の面に加工して、レーザ光を反射するようにしたが、探針４３の頭部の上面でレーザ光を反射する代わりに、図４に示すように、探針４３の頭部にコーナキューブ４７を固定すると共に、レンズユニット４６でファイバコネクタプラグ２の先端から入射するレーザ光を平行光に変換して、コイルバネ４５の中空部を通して、コーナキューブ４７に出射するようにしてもよい。ここで、コーナキューブ４７は、レンズユニット４６から平行光として入射するレーザ光の進路を反転する。進路が反転されたレーザ光はレンズユニット４６によって、ファイバコネクタプラグ２に入射する。 Further, in the above embodiment, the upper surface of the head of the probe 43 is processed into a mirror surface or a surface having a high reflectivity so as to reflect the laser beam. Instead of reflecting the laser beam, as shown in FIG. 4, the corner cube 47 is fixed to the head of the probe 43, and the laser beam incident from the tip of the fiber connector plug 2 is converted into parallel light by the lens unit 46. Then, it may be emitted to the corner cube 47 through the hollow portion of the coil spring 45. Here, the corner cube 47 reverses the path of the laser light incident as parallel light from the lens unit 46. The laser light whose path is reversed is incident on the fiber connector plug 2 by the lens unit 46.
このように、平行光とコーナキューブ４７を用いることにより、探針４３のストローク（上下移動距離）が大きい場合でも、良好に安定した計測を行うことができる。
また、以上の実施形態では、接触計測用プローブ４と計測装置１とを別体として構成したが、図５ａに外観を図５ｂに断面構造を示すように、接触計測用プローブ４と計測装置１とを一体化してレーザ計測装置を構成することもできる。なお、この場合、ファイバコネクタプラグ２と光ファイバケーブル２１は不要となる。
As described above, by using the parallel light and the corner cube 47, even when the stroke of the probe 43 (vertical movement distance) is large, it is possible to perform a stable measurement with good stability.
In the above embodiment, the contact measurement probe 4 and the measurement device 1 are configured as separate bodies. However, as shown in FIG. 5a and the cross-sectional structure in FIG. 5b, the contact measurement probe 4 and the measurement device 1 are arranged. Can be integrated to form a laser measuring device. In this case, the fiber connector plug 2 and the optical fiber cable 21 are not necessary.
ここで、図５ａ、ｂにおいて、１００が計測装置１の信号処理部１９を構成する電子回路を搭載した電子回路基板、１０１が計測装置１の光学系を構成する光学素子を搭載した光学基板であり、光学基板１０１からレンズユニット４６にレーザビームが出射される
なお、１０２は計測装置１に電力を供給する電源ケーブルであり、１０３は計測装置１の計測結果の出力等を行うための信号ケーブルである。
5a and 5b, 100 is an electronic circuit board on which an electronic circuit constituting the signal processing unit 19 of the measuring apparatus 1 is mounted, and 101 is an optical board on which an optical element constituting the optical system of the measuring apparatus 1 is mounted. Yes, a laser beam is emitted from the optical substrate 101 to the lens unit 46. Reference numeral 102 denotes a power cable for supplying power to the measuring apparatus 1, and reference numeral 103 denotes a signal cable for outputting measurement results of the measuring apparatus 1 and the like. It is.
ここで、このようにレーザ計測装置を構成する場合においても、図５ｃに示すように探針４３の頭部に固定したコーナキューブ４７を用いてレーザ光の進路を反転するようにしてもよい。また、この場合において、図５ｃに示すように、計測装置１の光学基板１０１から平行光としてレーザ光を出射する場合には、レンズユニット４６は不要となる。なお、計測装置１の光学基板１０１から非平行光としてレーザ光を出射する場合には、レンズユニット４６を用いてレーザ光を平行光に変換してコーナキューブ４７に出射するようにする。 Here, even when the laser measuring apparatus is configured in this manner, the course of the laser beam may be reversed using a corner cube 47 fixed to the head of the probe 43 as shown in FIG. Further, in this case, as shown in FIG. 5c, the lens unit 46 is not necessary when the laser light is emitted as parallel light from the optical substrate 101 of the measuring device 1. When laser light is emitted as non-parallel light from the optical substrate 101 of the measuring apparatus 1, the laser light is converted into parallel light using the lens unit 46 and emitted to the corner cube 47.
１…計測装置、２…ファイバコネクタプラグ、３…非接触計測用プローブ、４…接触計測用プローブ、５…測定対象物、１１…レーザ光源、１２…第１ビームスプリッタ、１３…第２ビームスプリッタ、１４…第３ビームスプリッタ、１５…ミラー、１６…音響光学素子、１７…光検出器、１８…結合器、１９…信号処理部、２１…光ファイバケーブル、４１…外筒部、４２…内筒部、４３…探針、４４…リニアベアリング、４５…コイルバネ、４６…レンズユニット、４７…コーナキューブ、４１１…目盛、４２１…ファイバコネクタレセプタクル、４２２…カバー。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Measurement apparatus, 2 ... Fiber connector plug, 3 ... Non-contact measurement probe, 4 ... Contact measurement probe, 5 ... Measurement object, 11 ... Laser light source, 12 ... 1st beam splitter, 13 ... 2nd beam splitter , 14 ... third beam splitter, 15 ... mirror, 16 ... acousto-optic element, 17 ... photodetector, 18 ... coupler, 19 ... signal processing unit, 21 ... optical fiber cable, 41 ... outer cylinder part, 42 ... inside Cylindrical portion, 43 ... probe, 44 ... linear bearing, 45 ... coil spring, 46 ... lens unit, 47 ... corner cube, 411 ... scale, 421 ... fiber connector receptacle, 422 ... cover.
Claims (10)
筐体と、
尖端が前記筐体から突出するように前記筐体に緩貫した探針と、
前記探針を前記筐体に対して前記探針の軸方向に直動可能に支持する直動軸受と、
前記探針を尖端方向に付勢する付勢部材と、
光学系とを有し、
前記探針は、前記尖端と反対側の端の面としてレーザ光を反射する参照面を有し、
前記光学系は、光ファイバケーブルから出射されるレーザ光を前記探針の前記参照面の上に集光すると共に、前記参照面で反射したレーザ光を前記光ファイバケーブルに入射することを特徴とするプローブ装置。
A probe device connected to an optical fiber cable,
A housing,
A probe loosely penetrated into the housing such that the tip protrudes from the housing;
A linear bearing that supports the probe so as to be linearly movable in the axial direction of the probe with respect to the housing;
An urging member for urging the probe in a tip direction;
An optical system,
The probe has a reference surface that reflects laser light as an end surface opposite to the tip.
The optical system condenses laser light emitted from an optical fiber cable on the reference surface of the probe, and makes the laser light reflected by the reference surface enter the optical fiber cable. Probe device.
筐体と、
尖端が前記筐体から突出するように前記筐体に緩貫した探針と、
前記探針を前記筐体に対して前記探針の軸方向に直動可能に支持する直動軸受と、
前記探針を尖端方向に付勢する付勢部材と、
前記探針の前記尖端と反対側の端部に固定されたコーナキューブと、
光ファイバケーブルから出射されるレーザ光を平行光に変換して前記コーナキューブに出射すると共に、前記コーナーキューブによって戻されたレーザ光を前記光ファイバケーブルに入射する光学系とを有することを特徴とするプローブ装置。
A probe device connected to an optical fiber cable,
A housing,
A probe loosely penetrated into the housing such that the tip protrudes from the housing;
A linear bearing that supports the probe so as to be linearly movable in the axial direction of the probe with respect to the housing;
An urging member for urging the probe in a tip direction;
A corner cube fixed to the end opposite to the tip of the probe;
An optical system that converts laser light emitted from the optical fiber cable into parallel light, emits the parallel light to the corner cube, and enters the laser light returned by the corner cube into the optical fiber cable. Probe device.
前記付勢部材の前記探針を尖端方向に付勢する力の大きさを変更する付勢力調整機構を備えていることを特徴とするプローブ装置。
The probe device according to claim 1 or 2,
A probe apparatus comprising: an urging force adjusting mechanism that changes a magnitude of a force that urges the probe of the urging member in a tip direction.
前記プローブ装置が接続した光ファイバケーブルにレーザ光を出射し、前記光ファイバケーブルから入射するレーザ光を用いて測定対象物の計測を行う計測装置とを有することを特徴とするレーザ計測装置。
The probe device according to claim 1, 2, or 3,
A laser measuring device, comprising: a measuring device that emits laser light to an optical fiber cable connected to the probe device and measures a measurement object using the laser light incident from the optical fiber cable.
前記筐体に収容された、レーザ光を出射し、入射するレーザ光を用いて測定対象物の計測を行う計測部と、
尖端が前記筐体から突出するように前記筐体に緩貫した探針と、
前記探針を前記筐体に対して前記探針の軸方向に直動可能に支持する直動軸受と、
前記探針を尖端方向に付勢する付勢部材と、
前記筐体に収容された光学系とを有し、
前記探針は、前記尖端と反対側の端の面としてレーザ光を反射する参照面を有し、
前記光学系は、前記計測部から出射されるレーザ光を前記探針の前記参照面の上に集光すると共に、前記参照面で反射したレーザ光を前記計測部に入射することを特徴とするレーザ計測装置。
A housing,
A measuring unit housed in the housing for emitting a laser beam and measuring the measurement object using the incident laser beam;
A probe loosely penetrated into the housing such that the tip protrudes from the housing;
A linear bearing that supports the probe so as to be linearly movable in the axial direction of the probe with respect to the housing;
An urging member for urging the probe in a tip direction;
An optical system housed in the housing,
The probe has a reference surface that reflects laser light as an end surface opposite to the tip.
The optical system condenses the laser beam emitted from the measurement unit on the reference surface of the probe and makes the laser beam reflected by the reference surface enter the measurement unit. Laser measuring device.
前記筐体に収容された、レーザ光を出射し、入射するレーザ光を用いて測定対象物の計測を行う計測部と、
尖端が前記筐体から突出するように前記筐体に緩貫した探針と、
前記探針を前記筐体に対して前記探針の軸方向に直動可能に支持する直動軸受と、
前記探針を尖端方向に付勢する付勢部材と、
前記探針の前記尖端と反対側の端部に固定されたコーナキューブとを有し、
前記計測部は、前記コーナキューブにレーザ光を出射し、
前記コーナキューブは、前記計測部から出射されたレーザ光の進路を反転し、前記計測部に入射することを特徴とするレーザ計測装置。
A housing,
A measuring unit housed in the housing for emitting a laser beam and measuring the measurement object using the incident laser beam;
A probe loosely penetrated into the housing such that the tip protrudes from the housing;
A linear bearing that supports the probe so as to be linearly movable in the axial direction of the probe with respect to the housing;
An urging member for urging the probe in a tip direction;
A corner cube fixed to the end opposite to the tip of the probe;
The measurement unit emits laser light to the corner cube,
The corner cube reverses the path of the laser beam emitted from the measurement unit and enters the measurement unit.
前記付勢部材の前記探針を尖端方向に付勢する力の大きさを変更する付勢力調整機構を備えていることを特徴とするレーザ計測装置。
The laser measurement device according to claim 5 or 6, wherein
A laser measurement apparatus comprising: an urging force adjusting mechanism that changes a magnitude of a force that urges the probe of the urging member in a tip direction.
ファイバコネクタプラグと、
前記計測装置が出射したレーザ光を前記ファイバコネクタプラグに中継し、前記ファイバコネクタプラグに入射したレーザ光を前記計測装置に中継する光ファイバケーブルと、
前記ファイバコネクタプラグを接続可能な非接触計測用プローブと、
前記ファイバコネクタプラグを接続可能な接触計測用プローブとを有し、
前記非接触計測用プローブは、当該非接触計測用プローブが前記ファイバコネクタプラグに接続した状態で、前記ファイバコネクタプラグから出射されるレーザ光を前記測定対象物の上に集光すると共に、前記測定対象物で反射したレーザ光を前記ファイバコネクタプラグに入射する光学系を有し、
前記接触計測用プローブは、
筐体と、
尖端が前記筐体から突出するように前記筐体に緩貫した探針と、
前記探針を前記筐体に対して前記探針の軸方向に直動可能に支持する直動軸受と、前記探針を尖端方向に付勢する付勢部材と、
接触計測用光学系とを有し、
探針は、前記尖端と反対側の端の面としてレーザ光を反射する参照面を有し、
前記接触計測用光学系は、当該接触計測用プローブが前記ファイバコネクタプラグに接続した状態で、前記ファイバコネクタプラグから出射されるレーザ光を前記探針の前記参照面の上に集光すると共に、前記参照面で反射したレーザ光を前記ファイバコネクタプラグに入射することを特徴とするレーザ計測システム。
A measuring device that emits laser light and measures an object to be measured using incident laser light;
A fiber connector plug;
An optical fiber cable that relays laser light emitted from the measurement device to the fiber connector plug, and relays laser light incident on the fiber connector plug to the measurement device;
A probe for non-contact measurement capable of connecting the fiber connector plug;
A probe for contact measurement capable of connecting the fiber connector plug;
The non-contact measurement probe condenses laser light emitted from the fiber connector plug on the measurement object in a state where the non-contact measurement probe is connected to the fiber connector plug, and the measurement An optical system that makes the laser light reflected by the object incident on the fiber connector plug;
The contact measurement probe is:
A housing,
A probe loosely penetrated into the housing such that the tip protrudes from the housing;
A linear motion bearing that supports the probe so as to be linearly movable in the axial direction of the probe with respect to the housing; and a biasing member that biases the probe in a tip direction;
An optical system for contact measurement,
The probe has a reference surface that reflects laser light as a surface of the end opposite to the tip,
The contact measurement optical system condenses the laser light emitted from the fiber connector plug on the reference surface of the probe while the contact measurement probe is connected to the fiber connector plug. A laser measurement system, wherein a laser beam reflected by the reference surface is incident on the fiber connector plug.
ファイバコネクタプラグと、
前記計測装置が出射したレーザ光を前記ファイバコネクタプラグに中継し、前記ファイバコネクタプラグに入射したレーザ光を前記計測装置に中継する光ファイバケーブルと、
前記ファイバコネクタプラグを接続可能な非接触計測用プローブと、
前記ファイバコネクタプラグを接続可能な接触計測用プローブとを有し、
前記非接触計測用プローブは、当該非接触計測用プローブが前記ファイバコネクタプラグに接続した状態で、前記ファイバコネクタプラグから出射されるレーザ光を前記測定対象物の上に集光すると共に、前記測定対象物で反射したレーザ光を前記ファイバコネクタプラグに入射する光学系を有し、
前記接触計測用プローブは、
筐体と、
尖端が前記筐体から突出するように前記筐体に緩貫した探針と、
前記探針を前記筐体に対して前記探針の軸方向に直動可能に支持する直動軸受と、前記探針を尖端方向に付勢する付勢部材と、
前記探針の前記尖端と反対側の端部に固定されたコーナキューブと、
当該接触計測用プローブが前記ファイバコネクタプラグに接続した状態で、前記ファイバコネクタプラグから出射されるレーザ光を平行光に変換して前記コーナキューブに出射すると共に、前記コーナーキューブによって戻されたレーザ光を前記ファイバコネクタプラグに入射する接触計測用光学系とを有することを特徴とするレーザ計測システム。
A measuring device that emits laser light and measures an object to be measured using incident laser light;
A fiber connector plug;
An optical fiber cable that relays laser light emitted from the measurement device to the fiber connector plug, and relays laser light incident on the fiber connector plug to the measurement device;
A probe for non-contact measurement capable of connecting the fiber connector plug;
A probe for contact measurement capable of connecting the fiber connector plug;
The non-contact measurement probe condenses laser light emitted from the fiber connector plug on the measurement object in a state where the non-contact measurement probe is connected to the fiber connector plug, and the measurement An optical system that makes the laser light reflected by the object incident on the fiber connector plug;
The contact measurement probe is:
A housing,
A probe loosely penetrated into the housing such that the tip protrudes from the housing;
A linear motion bearing that supports the probe so as to be linearly movable in the axial direction of the probe with respect to the housing; and a biasing member that biases the probe in a tip direction;
A corner cube fixed to the end opposite to the tip of the probe;
While the contact measurement probe is connected to the fiber connector plug, the laser light emitted from the fiber connector plug is converted into parallel light, emitted to the corner cube, and returned by the corner cube. And an optical system for contact measurement that enters the fiber connector plug.
接触計測用プローブは、前記付勢部材の前記探針を尖端方向に付勢する力の大きさを変更する付勢力調整機構を備えていることを特徴とするレーザ計測システム。 The laser measurement system according to claim 8 or 9, wherein
The contact measurement probe includes a biasing force adjustment mechanism that changes a magnitude of a force that biases the probe of the biasing member in a tip direction.
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Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2019100735A (en) * | 2017-11-29 | 2019-06-24 | 株式会社小野測器 | Optical interferometer |
| WO2021065106A1 (en) * | 2019-09-30 | 2021-04-08 | 沖電気工業株式会社 | Vibrometer |
| WO2022049625A1 (en) * | 2020-09-01 | 2022-03-10 | 大塚電子株式会社 | Optical measurement system, optical measurement method, and measurement program |
Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04249719A (en) * | 1991-01-07 | 1992-09-04 | Ono Sokki Co Ltd | Optical fiber laser doppler vibration sensor |
| JPH10142253A (en) * | 1996-11-07 | 1998-05-29 | Suzuki Motor Corp | Vibration detecting sensor and vibration measuring device using the sensor |
| JP2005345329A (en) * | 2004-06-04 | 2005-12-15 | Tokyo Seimitsu Co Ltd | Length-measuring laser interferometer |
| JP2006010693A (en) * | 2004-06-22 | 2006-01-12 | Polytec Gmbh | Apparatus for optically measuring object, and method for measuring using the same |
| JP2006078367A (en) * | 2004-09-10 | 2006-03-23 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Measuring probe |
| JP2007155440A (en) * | 2005-12-02 | 2007-06-21 | Institute Of Physical & Chemical Research | Apparatus and method for measuring minute force, and probe for measuring micro surface profile |
| JP2009145095A (en) * | 2007-12-12 | 2009-07-02 | Canon Inc | Three-dimensional shape measuring device |
| JP2011209034A (en) * | 2010-03-29 | 2011-10-20 | Kohzu Precision Co Ltd | Measurement method by laser displacement gauge, and circuit for controlling the method |
| JP2012185019A (en) * | 2011-03-04 | 2012-09-27 | Tokyo Seimitsu Co Ltd | Contact type displacement measuring instrument |
-
2014
- 2014-11-21 JP JP2014236228A patent/JP2016099221A/en active Pending
Patent Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04249719A (en) * | 1991-01-07 | 1992-09-04 | Ono Sokki Co Ltd | Optical fiber laser doppler vibration sensor |
| JPH10142253A (en) * | 1996-11-07 | 1998-05-29 | Suzuki Motor Corp | Vibration detecting sensor and vibration measuring device using the sensor |
| JP2005345329A (en) * | 2004-06-04 | 2005-12-15 | Tokyo Seimitsu Co Ltd | Length-measuring laser interferometer |
| JP2006010693A (en) * | 2004-06-22 | 2006-01-12 | Polytec Gmbh | Apparatus for optically measuring object, and method for measuring using the same |
| JP2006078367A (en) * | 2004-09-10 | 2006-03-23 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Measuring probe |
| JP2007155440A (en) * | 2005-12-02 | 2007-06-21 | Institute Of Physical & Chemical Research | Apparatus and method for measuring minute force, and probe for measuring micro surface profile |
| JP2009145095A (en) * | 2007-12-12 | 2009-07-02 | Canon Inc | Three-dimensional shape measuring device |
| JP2011209034A (en) * | 2010-03-29 | 2011-10-20 | Kohzu Precision Co Ltd | Measurement method by laser displacement gauge, and circuit for controlling the method |
| JP2012185019A (en) * | 2011-03-04 | 2012-09-27 | Tokyo Seimitsu Co Ltd | Contact type displacement measuring instrument |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2019100735A (en) * | 2017-11-29 | 2019-06-24 | 株式会社小野測器 | Optical interferometer |
| WO2021065106A1 (en) * | 2019-09-30 | 2021-04-08 | 沖電気工業株式会社 | Vibrometer |
| JP2021056091A (en) * | 2019-09-30 | 2021-04-08 | 沖電気工業株式会社 | Vibration meter |
| JP7314749B2 (en) | 2019-09-30 | 2023-07-26 | 沖電気工業株式会社 | Vibration meter |
| WO2022049625A1 (en) * | 2020-09-01 | 2022-03-10 | 大塚電子株式会社 | Optical measurement system, optical measurement method, and measurement program |
| JP7055523B1 (en) * | 2020-09-01 | 2022-04-18 | 大塚電子株式会社 | Optical measurement system, optical measurement method and measurement program |
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