JP2788281B2 - 遠隔変位測定装置 - Google Patents
遠隔変位測定装置Info
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Description
【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は、遠隔位置にある物体の面変位、例えば宇宙
用アンテナの反射鏡面精度等の測定に用いられる遠隔変
位測定装置に関する。
用アンテナの反射鏡面精度等の測定に用いられる遠隔変
位測定装置に関する。
（従来の技術） 宇宙空間で通信、放送、観測等に使用される宇宙用ア
ンテナとして、一般に面状のパラボラアンテナ（以後、
アンテナという）が用いられている。このように、宇宙
空間で使用されるアンテナは、地上で一旦組立ててアン
テナの反射鏡面精度を測定した後、適宜な大きさに折り
畳んだり又は分割してコンパクト化し、宇宙空間で展開
したり或いは組立てられるが、この際、再度アンテナの
反射鏡面精度の測定を行う必要がある。
ンテナとして、一般に面状のパラボラアンテナ（以後、
アンテナという）が用いられている。このように、宇宙
空間で使用されるアンテナは、地上で一旦組立ててアン
テナの反射鏡面精度を測定した後、適宜な大きさに折り
畳んだり又は分割してコンパクト化し、宇宙空間で展開
したり或いは組立てられるが、この際、再度アンテナの
反射鏡面精度の測定を行う必要がある。
前記した宇宙用アンテナのように、遠隔位置にある物
体の面変位の測定には、従来、例えば第３図、第４図及
び第５図に示すような遠隔変位測定装置が使用されてい
る。
体の面変位の測定には、従来、例えば第３図、第４図及
び第５図に示すような遠隔変位測定装置が使用されてい
る。
第３図に示す装置では、被測定物であるアンテナの反
射鏡100に反射体101が設けられ、光源102から照射され
て強度変調がかけられた光をスキャンミラー103を介し
て反射体101に入射させ、この反射体101に入射した光が
戻るまでの時間を計測し、変位演算部104で反射鏡100の
変位量を測定する。そして、ミラー駆動装置105により
スキャンミラー103の傾斜角度を変えることにより反射
鏡100の各測定点に光を入射させ、各測定点における変
位量を測定することができる。
射鏡100に反射体101が設けられ、光源102から照射され
て強度変調がかけられた光をスキャンミラー103を介し
て反射体101に入射させ、この反射体101に入射した光が
戻るまでの時間を計測し、変位演算部104で反射鏡100の
変位量を測定する。そして、ミラー駆動装置105により
スキャンミラー103の傾斜角度を変えることにより反射
鏡100の各測定点に光を入射させ、各測定点における変
位量を測定することができる。
しかしながら、この装置では、測定精度を強度変調に
よる光測距システムに依存しているため、満足な精度を
得られないことがある。
よる光測距システムに依存しているため、満足な精度を
得られないことがある。
また、第４図に示す装置では、被測定物110に光源で
あるLED111が設けられ、このLED111から照射される光を
レンズ系112でビーム状の光とし、このビーム状の光を
分配ミラー113で光軸に直交する２方向に分配し、それ
ぞれレンズ114a、114bを介して光センサ115a、115b上に
結像させ、被測定物110の変位量を測定する。
あるLED111が設けられ、このLED111から照射される光を
レンズ系112でビーム状の光とし、このビーム状の光を
分配ミラー113で光軸に直交する２方向に分配し、それ
ぞれレンズ114a、114bを介して光センサ115a、115b上に
結像させ、被測定物110の変位量を測定する。
しかしながら、この装置では、光源であるLED111が被
測定物110側に設けられているので、被測定物110側に配
線等を施さなければならず、しかも、光源がLED111なの
で測定距離をあまり長くすることができず、測定精度を
高めることができなかった。また、被測定物110の測定
点の数を増やすと、測定点の数に見合う数のレンズ系11
2、分配ミラー113、レンズ114a、114b、光センサ115a、
115bが必要となり、装置が複雑になると共に部品点数が
増加するという問題があった。
測定物110側に設けられているので、被測定物110側に配
線等を施さなければならず、しかも、光源がLED111なの
で測定距離をあまり長くすることができず、測定精度を
高めることができなかった。また、被測定物110の測定
点の数を増やすと、測定点の数に見合う数のレンズ系11
2、分配ミラー113、レンズ114a、114b、光センサ115a、
115bが必要となり、装置が複雑になると共に部品点数が
増加するという問題があった。
また、第５図に示す装置では、被測定物120に反射体1
21a、121bが設けられていて、LED光源122から反射され
た光を可動自在なハーフミラー123で反射させ、その光
の広がりを利用して複数の反射体121a、121bに入射させ
る。そして、反射体121a、121bで反射したそれぞれの光
を、エリアCCDで構成されるスターセンサ124で受光して
各反射体121a、121bの位置を測定する。
21a、121bが設けられていて、LED光源122から反射され
た光を可動自在なハーフミラー123で反射させ、その光
の広がりを利用して複数の反射体121a、121bに入射させ
る。そして、反射体121a、121bで反射したそれぞれの光
を、エリアCCDで構成されるスターセンサ124で受光して
各反射体121a、121bの位置を測定する。
しかしながら、この装置では、スターセンサ124の視
野角が広いために反射体121a、121bの変位量を精度良く
測定できなかった。
野角が広いために反射体121a、121bの変位量を精度良く
測定できなかった。
（発明が解決しようとする課題） 前記したように、従来の遠隔変位測定装置では、被測
定物の測定点における変位を高精度に測定することがで
きず、また、被測定物側に光源（LED）を配置して被測
定物の変位を測定する場合では、被測定物側に光源の配
線等が必要となって装置が複雑になると共に、複数の装
置で各測定点の変位を測定するので効率の良い測定がで
きなかった。
定物の測定点における変位を高精度に測定することがで
きず、また、被測定物側に光源（LED）を配置して被測
定物の変位を測定する場合では、被測定物側に光源の配
線等が必要となって装置が複雑になると共に、複数の装
置で各測定点の変位を測定するので効率の良い測定がで
きなかった。
本発明は上記した課題を解決する目的でなされ、遠距
離にある物体の変位を効率良く短時間で精度良く測定す
ることができる遠隔変位測定装置を提供しようとするも
のである。
離にある物体の変位を効率良く短時間で精度良く測定す
ることができる遠隔変位測定装置を提供しようとするも
のである。
［発明の構成］ （課題を解決するための手段） 前記した課題を解決するために本発明は、ビーム光を
放射する光源と、該光源から放射されたビーム光を被測
定物方向に導く傾斜角度可変ミラーと、該傾斜角度可変
ミラーからの前記ビーム光を略直角に反射させるように
前記被測定物に配置された反射体と、該反射体に対応す
るように前記被測定物に配置され、反射体からの反射光
ビームを受け、この反射光ビームに略平行するようにビ
ーム光を反射させる反射部材と、前記光源と傾斜角度可
変ミラー間に配置され前記光源から放射されるビーム光
を前記傾斜角度可変ミラー方向に透過すると共に、前記
傾斜角度可変ミラーを介して前記反射部材から入射され
る反射光を光軸に対して垂直な平面上の水平方向と垂直
方向に分配するビームスプリッタと、該ビームスプリッ
タを透過して入力される反射光の水平方向と垂直方向の
変位をそれぞれ検出する一次元センサと、該一次元セン
サにそれぞれ入力される反射光の水平方向と垂直方向の
変位を拡大する光学系と、前記各一次元センサで検出さ
れる反射光の変位情報に基づいて前記被測定物の測定点
における変位量を演算する信号処理部と、前記傾斜角度
可変ミラーを駆動制御するミラー駆動制御部と、前記被
測定物の理想形状が記憶されている記憶部と、前記光源
から放射されるビーム光を前記傾斜角度可変ミラーを介
して前記反射部材へ入射される時の前記傾斜角度可変ミ
ラーのミラー角度を検出するミラー角度検出部と、前記
ミラー角度検出部で検出したミラー角度情報と前記記憶
部に記憶されている前記被測定物の理想形状情報とを入
力して前記被測定物の測定点における理想位置を算出す
る演算部と、該演算部で算出された理想位置情報とその
時に前記信号処理部で算出された反射光の変位量情報と
を入力して前記被測定物の測定点における変位量を算出
する比較演算部とを具備する構成とした。
放射する光源と、該光源から放射されたビーム光を被測
定物方向に導く傾斜角度可変ミラーと、該傾斜角度可変
ミラーからの前記ビーム光を略直角に反射させるように
前記被測定物に配置された反射体と、該反射体に対応す
るように前記被測定物に配置され、反射体からの反射光
ビームを受け、この反射光ビームに略平行するようにビ
ーム光を反射させる反射部材と、前記光源と傾斜角度可
変ミラー間に配置され前記光源から放射されるビーム光
を前記傾斜角度可変ミラー方向に透過すると共に、前記
傾斜角度可変ミラーを介して前記反射部材から入射され
る反射光を光軸に対して垂直な平面上の水平方向と垂直
方向に分配するビームスプリッタと、該ビームスプリッ
タを透過して入力される反射光の水平方向と垂直方向の
変位をそれぞれ検出する一次元センサと、該一次元セン
サにそれぞれ入力される反射光の水平方向と垂直方向の
変位を拡大する光学系と、前記各一次元センサで検出さ
れる反射光の変位情報に基づいて前記被測定物の測定点
における変位量を演算する信号処理部と、前記傾斜角度
可変ミラーを駆動制御するミラー駆動制御部と、前記被
測定物の理想形状が記憶されている記憶部と、前記光源
から放射されるビーム光を前記傾斜角度可変ミラーを介
して前記反射部材へ入射される時の前記傾斜角度可変ミ
ラーのミラー角度を検出するミラー角度検出部と、前記
ミラー角度検出部で検出したミラー角度情報と前記記憶
部に記憶されている前記被測定物の理想形状情報とを入
力して前記被測定物の測定点における理想位置を算出す
る演算部と、該演算部で算出された理想位置情報とその
時に前記信号処理部で算出された反射光の変位量情報と
を入力して前記被測定物の測定点における変位量を算出
する比較演算部とを具備する構成とした。
（作用） 本発明によれば、被測定物の測定点に配置した反射部
材で反射される光源から照射されたビーム光の反射光
を、水平方向と垂直方向の変位をそれぞれ検出する一次
元センサに入力して測定点での変位量を算出する。そし
て、記憶部に被測定物の理想形状が記憶されているの
で、測定時の傾斜角度可変ミラーのミラー角度より反射
部材を配置した被測定物の測定点での理想位置を算出し
て、前記各一次元センサからの出力によって得られた測
定点の変位量と比較することにより、測定点の理想形状
からの変位量を測定できる。
材で反射される光源から照射されたビーム光の反射光
を、水平方向と垂直方向の変位をそれぞれ検出する一次
元センサに入力して測定点での変位量を算出する。そし
て、記憶部に被測定物の理想形状が記憶されているの
で、測定時の傾斜角度可変ミラーのミラー角度より反射
部材を配置した被測定物の測定点での理想位置を算出し
て、前記各一次元センサからの出力によって得られた測
定点の変位量と比較することにより、測定点の理想形状
からの変位量を測定できる。
（実施例） 以下、本発明を図示の一実施例に基づいて説明する。
第１図は、本発明に係る遠隔変位測定装置を、宇宙空
間で再組立或いは展開されるパラボラアンテナの反射鏡
面の熱歪、振動等による変位の測定に適用した実施例を
示す構成図である。この図において、被測定物であるア
ンテナの反射鏡面１側には、各測定点にそれぞれ反射部
材としてのコーナキューブリフレクタ2a,2b,2c,2d,2e,2
fと、レーザ光源３から放射されるレーザ光A1を傾斜角
度可変ミラー（以後、可変ミラーという）４を介して各
コーナキューブリフレクタ2a,2b,2c,2d,2e,2fに入射さ
せる複数の反射体5a,5b,5c,5d,5e,5fとが不図示の取付
手段によって配置されている。
間で再組立或いは展開されるパラボラアンテナの反射鏡
面の熱歪、振動等による変位の測定に適用した実施例を
示す構成図である。この図において、被測定物であるア
ンテナの反射鏡面１側には、各測定点にそれぞれ反射部
材としてのコーナキューブリフレクタ2a,2b,2c,2d,2e,2
fと、レーザ光源３から放射されるレーザ光A1を傾斜角
度可変ミラー（以後、可変ミラーという）４を介して各
コーナキューブリフレクタ2a,2b,2c,2d,2e,2fに入射さ
せる複数の反射体5a,5b,5c,5d,5e,5fとが不図示の取付
手段によって配置されている。
コーナキューブリフレクタ2a,2b,2c,2d,2e,2fは、入
射光の入射角度が変化しても入射光に平行に光を反射さ
せ、且つ、コーナキューブリフレクタ2a,2b,2c,2d,2e,2
fの位置が変位した場合はその変位量に応じたずれを持
って光を平行に反射させる。支持ステー６（6a,6b）で
支持される複数の反射体5a,5b,5c,5d,5e,5fは、それぞ
れ各コーナーキューブリフレクタ2a,2b,2c,2d,2e,2fに
対応して、反射鏡面１の中心部に放射状に複数組配置さ
れている。また、反射体5a,5b,5c,5d,5eは、図示のよう
に、いずれも反射鏡面１の中心部に、しかも可変ミラー
４方向には互いに重複しないように放射状に配置され、
可変ミラー４からのレーザ光A1を、パラボラ状の反射鏡
面に沿って対応配置されたコーナキューブリフレクタ2
a,2b,2c,2d,2eに向けそれぞれ略直角に反射させるよう
に設けられている。
射光の入射角度が変化しても入射光に平行に光を反射さ
せ、且つ、コーナキューブリフレクタ2a,2b,2c,2d,2e,2
fの位置が変位した場合はその変位量に応じたずれを持
って光を平行に反射させる。支持ステー６（6a,6b）で
支持される複数の反射体5a,5b,5c,5d,5e,5fは、それぞ
れ各コーナーキューブリフレクタ2a,2b,2c,2d,2e,2fに
対応して、反射鏡面１の中心部に放射状に複数組配置さ
れている。また、反射体5a,5b,5c,5d,5eは、図示のよう
に、いずれも反射鏡面１の中心部に、しかも可変ミラー
４方向には互いに重複しないように放射状に配置され、
可変ミラー４からのレーザ光A1を、パラボラ状の反射鏡
面に沿って対応配置されたコーナキューブリフレクタ2
a,2b,2c,2d,2eに向けそれぞれ略直角に反射させるよう
に設けられている。
このように、各反射体5a,5b,5c,5d,5eは、可変ミラー
４からのレーザ光A1をいずれも略直角に反射させ、それ
ぞれ各対応するコーナキューブリフレクタ2a,2b,2c,2d,
2eに向け照射するように配置するので、可変ミラー４か
ら照射される各レーザ光A1の照射方向は、反射鏡面１の
鏡面に対し、いずれも略垂直方向を示すようになる。
４からのレーザ光A1をいずれも略直角に反射させ、それ
ぞれ各対応するコーナキューブリフレクタ2a,2b,2c,2d,
2eに向け照射するように配置するので、可変ミラー４か
ら照射される各レーザ光A1の照射方向は、反射鏡面１の
鏡面に対し、いずれも略垂直方向を示すようになる。
換言すれば、各反射体5a,5b,5c,5d,5e毎にレーザ光A1
の照射角度は少しづつ変化するものの、その照射方向は
いずれも反射鏡面１の面に対しては垂直方向、つまり反
射鏡面１における法線方向に対し略直角となるような位
置と角度に、各反射体5a,5b,5c,5d,5e及びコーナキュー
ブリフレクタ2a,2b,2c,2d,2eは配設されている。
の照射角度は少しづつ変化するものの、その照射方向は
いずれも反射鏡面１の面に対しては垂直方向、つまり反
射鏡面１における法線方向に対し略直角となるような位
置と角度に、各反射体5a,5b,5c,5d,5e及びコーナキュー
ブリフレクタ2a,2b,2c,2d,2eは配設されている。
この結果、可変ミラー４側からの視野角が狭くとも反
射部材であるコーナーキューブリフレクタ2a,2b,2c,2d,
2eの変位量を精度良く測定できる。
射部材であるコーナーキューブリフレクタ2a,2b,2c,2d,
2eの変位量を精度良く測定できる。
可変ミラー４は、ミラー駆動装置７の駆動によってそ
のミラー角度を調節することができる。ミラー駆動装置
７には、ミラー駆動制御装置８とパワーアンプ９が接続
されており、コーナキューブリフレクタ2a,2b,2c,2d,2
e,2fを配置した各測定点に対応する可変ミラー４のミラ
ー角度をミラー駆動制御装置８で算出し、パワーアンプ
９を介してミラー駆動装置７へ駆動信号を出力する。こ
のように、ミラー駆動装置７、ミラー駆動制御装置８、
パワーアンプ９とでミラー駆動制御部が構成される。
のミラー角度を調節することができる。ミラー駆動装置
７には、ミラー駆動制御装置８とパワーアンプ９が接続
されており、コーナキューブリフレクタ2a,2b,2c,2d,2
e,2fを配置した各測定点に対応する可変ミラー４のミラ
ー角度をミラー駆動制御装置８で算出し、パワーアンプ
９を介してミラー駆動装置７へ駆動信号を出力する。こ
のように、ミラー駆動装置７、ミラー駆動制御装置８、
パワーアンプ９とでミラー駆動制御部が構成される。
レーザ光源３と可変ミラー４間には、一体に形成され
た第１のビームスプリッタ10aと第２のビームスプリッ
タ10bが配置されている。
た第１のビームスプリッタ10aと第２のビームスプリッ
タ10bが配置されている。
ビームスプリッタ10aは、いずれかのコーナキューブ
リフレクタ2a,2b,2c,2d,2e,2fで反射されるレーザ光源
３から放射されたレーザ光A1の反射光A2を、対応する反
射体5a,5b,5c,5d,5e,5fと、可変ミラー４を介して入射
する。ビームスプリッタ10bは、ビームスプリッタ10bに
入射された反射光A2を、光軸に対して垂直な平面上の水
平方向と垂直方向に分配する。
リフレクタ2a,2b,2c,2d,2e,2fで反射されるレーザ光源
３から放射されたレーザ光A1の反射光A2を、対応する反
射体5a,5b,5c,5d,5e,5fと、可変ミラー４を介して入射
する。ビームスプリッタ10bは、ビームスプリッタ10bに
入射された反射光A2を、光軸に対して垂直な平面上の水
平方向と垂直方向に分配する。
ビームスプリッタ10bの前方には、分配された反射光A
2の光軸に垂直な面の水平方向と垂直方向の変位をそれ
ぞれ拡大するシリンドリカルレンズ11a、11bと、拡大さ
れた水平方向と垂直方向の変位をそれぞれ測定するため
の一次元センサであるリニアCCDセンサ12a、12bが配置
されている。
2の光軸に垂直な面の水平方向と垂直方向の変位をそれ
ぞれ拡大するシリンドリカルレンズ11a、11bと、拡大さ
れた水平方向と垂直方向の変位をそれぞれ測定するため
の一次元センサであるリニアCCDセンサ12a、12bが配置
されている。
13は、２つのリニアCCDセンサ12a、12bの出力から反
射光A2の変位量、即ち、測定点の変位によってずれる各
コーナキューブリフレクタ2a、2b、2c、2d、2e、2fの位
置を演算する信号処理部である。また、14は、反射鏡面
１の理想形状が記憶されている記憶部、15は、可変ミラ
ー４のミラー傾斜角度を検出する位置検出部、16は、記
憶部14と位置検出部15からそれぞれ出力される理想形状
情報と測定点のミラー角度情報から測定点の理想位置を
算出する演算部、17は、信号処理部13と演算部16で得ら
れたそれぞれの位置情報を比較して測定点の変位量を求
める比較演算部である。
射光A2の変位量、即ち、測定点の変位によってずれる各
コーナキューブリフレクタ2a、2b、2c、2d、2e、2fの位
置を演算する信号処理部である。また、14は、反射鏡面
１の理想形状が記憶されている記憶部、15は、可変ミラ
ー４のミラー傾斜角度を検出する位置検出部、16は、記
憶部14と位置検出部15からそれぞれ出力される理想形状
情報と測定点のミラー角度情報から測定点の理想位置を
算出する演算部、17は、信号処理部13と演算部16で得ら
れたそれぞれの位置情報を比較して測定点の変位量を求
める比較演算部である。
次に、上記した遠隔変位測定装置の作用について説明
する。
する。
レーザ光源３から放射されたレーザ光A1は、ビームス
プリッタ10aを透過して可変ミラー４に入射する。可変
ミラー４は、ミラー駆動装置７、ミラー駆動制御装置
８、パワーアンプ９により所定のミラー角度（即ち、各
反射体5a,5b,5c,5d,5e,5fでそれぞれレーザ光A1が反射
する角度）に位置決めされているので、レーザ光A1は可
変ミラー４で例えば反射体5aへ反射される。そして、反
射体5aで反射されるレーザ光A1は対応するコーナキュー
ブリフレクタ2aに入射する。コーナキューブリフレクタ
2aに入射したレーザ光（入射光）A1は、この入射光A1と
平行に、且つ、コーナキューブリフレクタ2aの変位（即
ち、コーナキューブリフレクタ2aを配置した測定点の熱
歪、振動等による変位）に応じたずれをもって反射す
る。コーナキューブリフレクタ2aで反射したレーザ光
（反射光）A2は、再び反射体5a、可変ミラー４で反射さ
れてビームスプリッタ10aに入射し、更に、このビーム
スプリッタ10aで略全反射されてビームスプリッタ10bに
入射する。ビームスプリッタ10bに入射した反射光A2は
直交両方向に分配された後、一方はシリンドリカルレン
ズ11aを通してリニアCCDセンサ12aに入射され、また、
他方はシリンドリカルレンズ11bを通してリニアCCDセン
サ12bに入射される。このように、シリンドリカルレン
ズ11a,11bによって反射光A2の水平方向と垂直方向の変
位が拡大され、拡大されたそれぞれの変位をリニアCCD
センサ12a,12bで検出するので測定精度が向上する。リ
ニアCCDセンサ12a,12bでそれぞれ検出される反射光A2の
水平方向と垂直方向の変位情報は信号処理部13に入力さ
れ、コーナキューブリフレクタ2aを配置した測定点の変
位量、即ち、測定点の変位によってずれるコーナキュー
ブリフレクタ2aの位置を演算する。
プリッタ10aを透過して可変ミラー４に入射する。可変
ミラー４は、ミラー駆動装置７、ミラー駆動制御装置
８、パワーアンプ９により所定のミラー角度（即ち、各
反射体5a,5b,5c,5d,5e,5fでそれぞれレーザ光A1が反射
する角度）に位置決めされているので、レーザ光A1は可
変ミラー４で例えば反射体5aへ反射される。そして、反
射体5aで反射されるレーザ光A1は対応するコーナキュー
ブリフレクタ2aに入射する。コーナキューブリフレクタ
2aに入射したレーザ光（入射光）A1は、この入射光A1と
平行に、且つ、コーナキューブリフレクタ2aの変位（即
ち、コーナキューブリフレクタ2aを配置した測定点の熱
歪、振動等による変位）に応じたずれをもって反射す
る。コーナキューブリフレクタ2aで反射したレーザ光
（反射光）A2は、再び反射体5a、可変ミラー４で反射さ
れてビームスプリッタ10aに入射し、更に、このビーム
スプリッタ10aで略全反射されてビームスプリッタ10bに
入射する。ビームスプリッタ10bに入射した反射光A2は
直交両方向に分配された後、一方はシリンドリカルレン
ズ11aを通してリニアCCDセンサ12aに入射され、また、
他方はシリンドリカルレンズ11bを通してリニアCCDセン
サ12bに入射される。このように、シリンドリカルレン
ズ11a,11bによって反射光A2の水平方向と垂直方向の変
位が拡大され、拡大されたそれぞれの変位をリニアCCD
センサ12a,12bで検出するので測定精度が向上する。リ
ニアCCDセンサ12a,12bでそれぞれ検出される反射光A2の
水平方向と垂直方向の変位情報は信号処理部13に入力さ
れ、コーナキューブリフレクタ2aを配置した測定点の変
位量、即ち、測定点の変位によってずれるコーナキュー
ブリフレクタ2aの位置を演算する。
一方、位置検出部15によって、この測定時の可変ミラ
ー４のミラー角度を検出して、演算部16でその時のミラ
ー角度から幾何学的にコーナキューブリフレクタ2aを配
置した測定点の位置を算出し、記憶部14に記憶されてい
る反射鏡面１の理想形状情報を入力して測定点における
理想位置を算出する。そして、比較演算部17に、信号処
理部13で算出された反射光A2の変位量情報、即ち、測定
点の変位によってずれるコーナキューブリフレクタ2aの
位置情報と、演算部16で算出される測定点の理想位置情
報とを入力して比較演算することにより、コーナキュー
ブリフレクタ2aを配置した測定点の変位量が測定され
る。
ー４のミラー角度を検出して、演算部16でその時のミラ
ー角度から幾何学的にコーナキューブリフレクタ2aを配
置した測定点の位置を算出し、記憶部14に記憶されてい
る反射鏡面１の理想形状情報を入力して測定点における
理想位置を算出する。そして、比較演算部17に、信号処
理部13で算出された反射光A2の変位量情報、即ち、測定
点の変位によってずれるコーナキューブリフレクタ2aの
位置情報と、演算部16で算出される測定点の理想位置情
報とを入力して比較演算することにより、コーナキュー
ブリフレクタ2aを配置した測定点の変位量が測定され
る。
コーナキューブリフレクタ2aを配置した測定点の変位
測定が終了すると、可変ミラー４のミラー角度を所定の
角度に調節して前期同様に測定することにより、コーナ
キューブリフレクタ2b、2c、2d、2e、2fを配置した各測
定点の変位量を順次測定することができ、反射鏡面１全
体の熱歪、振動等による変位量を測定することができ
る。
測定が終了すると、可変ミラー４のミラー角度を所定の
角度に調節して前期同様に測定することにより、コーナ
キューブリフレクタ2b、2c、2d、2e、2fを配置した各測
定点の変位量を順次測定することができ、反射鏡面１全
体の熱歪、振動等による変位量を測定することができ
る。
尚、前記した実施例では、反射鏡面１の表面側の変位
量を直接測定したが、無論、反射鏡面１の裏面1aにコー
ナキューブリフレクタ2a、2b、2c、2d、2fと反射体5a、
5b、5c、5d、5e、5fを配置して、反射鏡面１の裏面1a側
から反射鏡面１の表面側の変位量の測定も行うことがで
きる。
量を直接測定したが、無論、反射鏡面１の裏面1aにコー
ナキューブリフレクタ2a、2b、2c、2d、2fと反射体5a、
5b、5c、5d、5e、5fを配置して、反射鏡面１の裏面1a側
から反射鏡面１の表面側の変位量の測定も行うことがで
きる。
また、被測定物の種類や測定位置によっては、反射体
5a、5b、5c、5d、5e、5fを配置することなく反射部材
（コーナキューブリフレクタ）を測定点に配置するだけ
で変位測定を行うことができる。
5a、5b、5c、5d、5e、5fを配置することなく反射部材
（コーナキューブリフレクタ）を測定点に配置するだけ
で変位測定を行うことができる。
［発明の効果］ 以上、実施例に基づいて具体的に説明したように本発
明によれば、ビーム光を被測定物に配置した反射部材で
反射させて、その反射光の変位量から得られる測定の位
置と、予め記憶されている被測定物の測定点における理
想位置とを比較して被測定物の変位量を測定することが
できるので、遠距離にある被測定物の変位を高精度に容
易に測定することができる。
明によれば、ビーム光を被測定物に配置した反射部材で
反射させて、その反射光の変位量から得られる測定の位
置と、予め記憶されている被測定物の測定点における理
想位置とを比較して被測定物の変位量を測定することが
できるので、遠距離にある被測定物の変位を高精度に容
易に測定することができる。
また、被測定物の各測定点に配置される反射部材に対
応させて可変ミラーのミラー角度を調節することによ
り、一つの測定系で複数の測定点の変位を順次測定する
ことができるので、効率良く測定を行うことができる。
応させて可変ミラーのミラー角度を調節することによ
り、一つの測定系で複数の測定点の変位を順次測定する
ことができるので、効率良く測定を行うことができる。
第１図は、アンテナの反射鏡面の変位測定に適用した本
発明に係る遠隔変位測定装置を示す構成図、第２図は、
第１図の要部を示す斜視図、第３図、第４図及び第５図
はそれぞれ従来の遠隔変位測定装置を示す概略図であ
る。 １……反射鏡面 2a、2b、2c、2d、2e、2f……コーナキューブリフレクタ ３……レーザ光源、４……可変ミラー 5a、5b、5c、5d、5e、5f……反射体 ７……ミラー駆動装置 10a、10b……ビームスプリッタ 11a、11b……シリンドリカルレンズ 13……信号処理部、14……記憶部 15……位置検出部、16……演算部 17……比較演算部
発明に係る遠隔変位測定装置を示す構成図、第２図は、
第１図の要部を示す斜視図、第３図、第４図及び第５図
はそれぞれ従来の遠隔変位測定装置を示す概略図であ
る。 １……反射鏡面 2a、2b、2c、2d、2e、2f……コーナキューブリフレクタ ３……レーザ光源、４……可変ミラー 5a、5b、5c、5d、5e、5f……反射体 ７……ミラー駆動装置 10a、10b……ビームスプリッタ 11a、11b……シリンドリカルレンズ 13……信号処理部、14……記憶部 15……位置検出部、16……演算部 17……比較演算部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 堤 勇二 神奈川県川崎市幸区小向東芝町１ 株式 会社東芝小向工場内 (56)参考文献 特開 昭60−169705（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−243806（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−228102（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−176907（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−237406（ＪＰ，Ａ) 特公 昭46−24993（ＪＰ，Ｂ１) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) G01B 11/00 - 11/30 G01C 15/00 G01C 3/00 - 3/32
Claims (1)
- 【請求項１】ビーム光を放射する光源と、 該光源から放射されたビーム光を被測定物方向に導く傾
斜角度可変ミラーと、 該傾斜角度可変ミラーからの前記ビーム光を略直角に反
射させるように前記被測定物に配置された反射体と、 該反射体に対応するように前記被測定物に配置され、反
射体からの反射光ビームを受け、この反射光ビームに略
平行するようにビーム光を反射させる反射部材と、 前記光源と傾斜角度可変ミラー間に配置され前記光源か
ら放射されるビーム光を前記傾斜角度可変ミラー方向に
透過すると共に、前記傾斜角度可変ミラーを介して前記
反射部材から入射される反射光を光軸に対して垂直な平
面上の水平方向と垂直方向に分配するビームスプリッタ
と、 該ビームスプリッタを透過して入力される反射光の水平
方向と垂直方向の変位をそれぞれ検出する一次元センサ
と、 該一次元センサにそれぞれ入力される反射光の水平方向
と垂直方向の変位を拡大する光学系と、 前記各一次元センサで検出される反射光の変位情報に基
づいて前記被測定物の測定点における変位量を演算する
信号処理部と、 前記傾斜角度可変ミラーを駆動制御するミラー駆動制御
部と、 前記被測定物の理想形状が記憶されている記憶部と、 前記光源から放射されるビーム光を前記傾斜角度可変ミ
ラーを介して前記反射部材へ入射される時の前記傾斜角
度可変ミラーのミラー角度を検出するミラー角度検出部
と、 前記ミラー角度検出部で検出したミラー角度情報と前記
記憶部に記憶されている前記被測定物の理想形状情報と
を入力して前記被測定物の測定点における理想位置を算
出する演算部と、 該演算部で算出された理想位置情報とその時に前記信号
処理部で算出された反射光の変位量情報とを入力して前
記被測定物の測定点における変位量を算出する比較演算
部とを具備したことを特徴とする遠隔変位測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8973589A JP2788281B2 (ja) | 1989-04-11 | 1989-04-11 | 遠隔変位測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8973589A JP2788281B2 (ja) | 1989-04-11 | 1989-04-11 | 遠隔変位測定装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02268206A JPH02268206A (ja) | 1990-11-01 |
| JP2788281B2 true JP2788281B2 (ja) | 1998-08-20 |
Family
ID=13979023
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8973589A Expired - Lifetime JP2788281B2 (ja) | 1989-04-11 | 1989-04-11 | 遠隔変位測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2788281B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104880155A (zh) * | 2015-06-05 | 2015-09-02 | 苏州市建设工程质量检测中心有限公司 | 远距离基准激光位移传感器及其测距方法 |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20030020110A (ko) * | 2001-09-03 | 2003-03-08 | 주식회사 대우일렉트로닉스 | 레이저 빔의 자동 측정 및 정렬장치 |
| KR20030080162A (ko) * | 2002-04-06 | 2003-10-11 | 김희식 | 촬상소자 센서를 이용한 실시간 구조물 변위 계측기 |
-
1989
- 1989-04-11 JP JP8973589A patent/JP2788281B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104880155A (zh) * | 2015-06-05 | 2015-09-02 | 苏州市建设工程质量检测中心有限公司 | 远距离基准激光位移传感器及其测距方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02268206A (ja) | 1990-11-01 |
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