JP2859969B2 - 光ファイバ・レーザドップラ速度計の測定ヘッド固定具および速度測定方法 - Google Patents
光ファイバ・レーザドップラ速度計の測定ヘッド固定具および速度測定方法Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、レーザ光源から射出さ
れたレーザ光を光ファイバで伝送し該光ファイバの先端
側に備えられた測定ヘッドから射出させた後被測定体に
照射し、該被測定体から反射された反射光（物体光）を
上記測定ヘッドから取り込んで再度光ファイバで伝送
し、またこの光ファイバと干渉性のある参照光を生成
し、これら物体光と参照光とを干渉させることにより上
記被測定体の動きに対応する信号を得る光ファイバ・レ
ーザドップラ速度計における、上記測定ヘッドを固定す
る測定ヘッド固定具に関する。
れたレーザ光を光ファイバで伝送し該光ファイバの先端
側に備えられた測定ヘッドから射出させた後被測定体に
照射し、該被測定体から反射された反射光（物体光）を
上記測定ヘッドから取り込んで再度光ファイバで伝送
し、またこの光ファイバと干渉性のある参照光を生成
し、これら物体光と参照光とを干渉させることにより上
記被測定体の動きに対応する信号を得る光ファイバ・レ
ーザドップラ速度計における、上記測定ヘッドを固定す
る測定ヘッド固定具に関する。
【０００２】
【従来の技術】動きのある被測定体から反射した、該動
きにより周波数変調を受けたレーザ光（物体光）と該物
体光と干渉する一定周波数の参照光とを干渉させてうな
りを生じさせ、このうなりを光検出器で検出することに
より、上記被測定体の動きに対応した信号を得るレーザ
ドップラ速度計が知られており、そのうち、該速度計本
体と被測定体との位置関係にフレキシビリティを持たせ
るためにレーザ光を光ファイバで伝送するように構成し
た光ファイバ・レーザドップラ速度計と呼ばれるものが
ある。
きにより周波数変調を受けたレーザ光（物体光）と該物
体光と干渉する一定周波数の参照光とを干渉させてうな
りを生じさせ、このうなりを光検出器で検出することに
より、上記被測定体の動きに対応した信号を得るレーザ
ドップラ速度計が知られており、そのうち、該速度計本
体と被測定体との位置関係にフレキシビリティを持たせ
るためにレーザ光を光ファイバで伝送するように構成し
た光ファイバ・レーザドップラ速度計と呼ばれるものが
ある。
【０００３】図１は、従来の光ファイバ・レーザドップ
ラ速度計を用いて回転体の周速度を測定する例を表わし
た概略構成図である。レーザ光源１から射出されたレー
ザ光２は、ミラー３で反射された後偏光ビームスプリッ
タ（以下「ＰＢＳ」と略す）４で反射され、ファイバ入
光用レンズ５により集光され、偏波面保存光ファイバ６
にその一端面6aから入射し、この偏波面保存光ファイバ
６により測定ヘッド部20にまで伝送され、この偏波面保
存光ファイバ６の他端面6bから射出される。ここで偏波
面保存光ファイバとは、互いに直交する所定の２方向に
偏光している光が伝送される単一モード光ファイバをい
う。
ラ速度計を用いて回転体の周速度を測定する例を表わし
た概略構成図である。レーザ光源１から射出されたレー
ザ光２は、ミラー３で反射された後偏光ビームスプリッ
タ（以下「ＰＢＳ」と略す）４で反射され、ファイバ入
光用レンズ５により集光され、偏波面保存光ファイバ６
にその一端面6aから入射し、この偏波面保存光ファイバ
６により測定ヘッド部20にまで伝送され、この偏波面保
存光ファイバ６の他端面6bから射出される。ここで偏波
面保存光ファイバとは、互いに直交する所定の２方向に
偏光している光が伝送される単一モード光ファイバをい
う。
【０００４】この射出されたレーザ光２は、コリメート
レンズ21によりコリメートされ、λ／４板22を透過した
後、10％反射90％透過の特性を有するミラー23により透
過光と反射光とに２分割される。このミラー23を透過し
た光は、λ／４板24を透過して再度直線偏光光に変換さ
れた後ＰＢＳ25に入射する。このＰＢＳ25はこの入射光
を透過するように配置されており、このＰＢＳ25を透過
した光はλ／４板26および対物レンズ27を通過した後回
転体50上の点Ｐに、該点Ｐと回転体50の中心Ｏとを通る
直線51に対して角度θだけ傾いた方向から照射される。
この回転体50は、その中心Ｏを通る図１の紙面に垂直の
方向に延びる軸を中心として、図に示す矢印Ａの方向に
周速度Ｖで回転している。
レンズ21によりコリメートされ、λ／４板22を透過した
後、10％反射90％透過の特性を有するミラー23により透
過光と反射光とに２分割される。このミラー23を透過し
た光は、λ／４板24を透過して再度直線偏光光に変換さ
れた後ＰＢＳ25に入射する。このＰＢＳ25はこの入射光
を透過するように配置されており、このＰＢＳ25を透過
した光はλ／４板26および対物レンズ27を通過した後回
転体50上の点Ｐに、該点Ｐと回転体50の中心Ｏとを通る
直線51に対して角度θだけ傾いた方向から照射される。
この回転体50は、その中心Ｏを通る図１の紙面に垂直の
方向に延びる軸を中心として、図に示す矢印Ａの方向に
周速度Ｖで回転している。
【０００５】この回転体50から反射された物体光は、再
度対物レンズ27，λ／４板26を通り、ＰＢＳ25に入射す
る。このときこの物体光はλ／４板26を往復した光であ
るため偏光方向が90度回転しており、したがってこのＰ
ＢＳ25で反射され、ファイバ入光用レンズ28で集光され
て偏波面保存光ファイバ７にその端面7aから入射する。
ここでこの物体光の周波数は、被測定体50の回転に伴う
ドップラー効果により照射光の周波数とはその周波数が
変化している。この偏波面保存光ファイバ７に入射した
物体光は、該偏波面保存光ファイバ７内を伝送してその
端面7bから射出し、コリメートレンズ８でコリメートさ
れた後ミラー９で反射され、ビームスプリッタ10を透過
した成分が信号処理部30内の光検出器31に入射する。こ
こで偏波面保存光ファイバ７は、その端面7bから射出さ
れた物体光が光検出器31上で後述する参照光と干渉する
ように、その長さ方向を軸とした回転方向が調整されて
いる。
度対物レンズ27，λ／４板26を通り、ＰＢＳ25に入射す
る。このときこの物体光はλ／４板26を往復した光であ
るため偏光方向が90度回転しており、したがってこのＰ
ＢＳ25で反射され、ファイバ入光用レンズ28で集光され
て偏波面保存光ファイバ７にその端面7aから入射する。
ここでこの物体光の周波数は、被測定体50の回転に伴う
ドップラー効果により照射光の周波数とはその周波数が
変化している。この偏波面保存光ファイバ７に入射した
物体光は、該偏波面保存光ファイバ７内を伝送してその
端面7bから射出し、コリメートレンズ８でコリメートさ
れた後ミラー９で反射され、ビームスプリッタ10を透過
した成分が信号処理部30内の光検出器31に入射する。こ
こで偏波面保存光ファイバ７は、その端面7bから射出さ
れた物体光が光検出器31上で後述する参照光と干渉する
ように、その長さ方向を軸とした回転方向が調整されて
いる。
【０００６】一方、測定ヘッド部20のミラー23で反射さ
れた光は、参照光として用いられる光であり、λ／４板
22を再度透過することにより、往路のレーザ光とはその
偏光方向が90度ずれ、その後コリメートレンズ21で集光
され、偏波面保存光ファイバ６にその端面6bから入射
し、該偏波面保存光ファイバ６内を伝送してその端面6a
から射出する。
れた光は、参照光として用いられる光であり、λ／４板
22を再度透過することにより、往路のレーザ光とはその
偏光方向が90度ずれ、その後コリメートレンズ21で集光
され、偏波面保存光ファイバ６にその端面6bから入射
し、該偏波面保存光ファイバ６内を伝送してその端面6a
から射出する。
【０００７】偏波面保存光ファイバ６の端面6aから射出
された参照光は、ファイバー入光用レンズ５によりコリ
メートされ、ＰＢＳ４に入射する。ここでこの復路のレ
ーザ光（参照光）は往路のレーザ光とはその偏光方向が
90度異なっているため、この参照光はＰＢＳ４を透過
し、その後信号処理部30内のドライバー32により駆動さ
れる音響光学的光変調器11を通過することにより周波数
シフトを受け、ビームスプリッタ10で反射した成分が前
述した物体光と共に光検出器31に入射する。ここで、前
述したように、光検出器31に入射した物体光と参照光と
はその偏光方向が一致するように偏波面保存光ファイバ
７の回転方向が調整されているため、これら物体光と参
照光は光検出器31上で干渉を生じることになる。この干
渉光がこの光検出器31で検出されることにより得られた
信号は、プリアンプ33を経由して図示しない信号処理回
路に入力され、回転体50の振動周波数等が求められる。
された参照光は、ファイバー入光用レンズ５によりコリ
メートされ、ＰＢＳ４に入射する。ここでこの復路のレ
ーザ光（参照光）は往路のレーザ光とはその偏光方向が
90度異なっているため、この参照光はＰＢＳ４を透過
し、その後信号処理部30内のドライバー32により駆動さ
れる音響光学的光変調器11を通過することにより周波数
シフトを受け、ビームスプリッタ10で反射した成分が前
述した物体光と共に光検出器31に入射する。ここで、前
述したように、光検出器31に入射した物体光と参照光と
はその偏光方向が一致するように偏波面保存光ファイバ
７の回転方向が調整されているため、これら物体光と参
照光は光検出器31上で干渉を生じることになる。この干
渉光がこの光検出器31で検出されることにより得られた
信号は、プリアンプ33を経由して図示しない信号処理回
路に入力され、回転体50の振動周波数等が求められる。
【０００８】ここで偏波面保存光ファイバ６ないし偏波
面保存光ファイバ７が互いに独立に振動すると、この振
動により物体光と参照光に相対的な位相変化を生じ、こ
れにより疑似信号（ノイズ）が発生することがあるが、
これら２本の偏波面保存光ファイバ６，７は１本のプロ
ーブ12を形成するように束ねられているため互いに独立
した振動はほぼ防止され、これにより高精度の振動測定
を行なうことが可能となるように構成されている。
面保存光ファイバ７が互いに独立に振動すると、この振
動により物体光と参照光に相対的な位相変化を生じ、こ
れにより疑似信号（ノイズ）が発生することがあるが、
これら２本の偏波面保存光ファイバ６，７は１本のプロ
ーブ12を形成するように束ねられているため互いに独立
した振動はほぼ防止され、これにより高精度の振動測定
を行なうことが可能となるように構成されている。
【０００９】以上のように構成された光ファイバ・レー
ザドップラ速度計において、レーザ光源１から射出され
たレーザ光２の波長，周波数をそれぞれλ，ｆo とし、
回転体50の周速度をＶとしたとき、回転体50から反射さ
れた物体光の、レーザ光源１から射出されたレーザ光２
からの周波数シフト量ｆd は、 ｆd ＝（２・Ｖ／λ）・sin θ …… (1) と表わされ、従って物体光の周波数ｆs は、 ｆs ＝ｆo ＋ｆd ＝ｆo ＋（２・Ｖ／λ）・sin θ …… (2) となる。また参照光は、前述したように音響光学的光変
調器11で周波数シフトを受けるため、この音響光学的光
変調器11の変調周波数をｆm とすると、この音響光学的
光変調器11を通過した後の参照光の周波数ｆr は、 ｆr ＝ｆo ＋ｆm …… (3) となる。光検出器31上では上記物体光と参照光とが干渉
するため、上記(2) 式と(3) 式との和の周波数と差の周
波数とが現われるが、光検出器31ではこの差の周波数が
検出され、この差の周波数ｆb は、上記(2),(3) 式から ｆb ＝｜ｆr −ｆs ｜ ＝｜ｆm −（２・Ｖ／λ）・sin θ｜ …… (4) となる。この差の周波数ｆb が電気信号として検出さ
れ、これにより回転体50の、照射光の光軸方向の速度Ｖ
sin θが検出される。
ザドップラ速度計において、レーザ光源１から射出され
たレーザ光２の波長，周波数をそれぞれλ，ｆo とし、
回転体50の周速度をＶとしたとき、回転体50から反射さ
れた物体光の、レーザ光源１から射出されたレーザ光２
からの周波数シフト量ｆd は、 ｆd ＝（２・Ｖ／λ）・sin θ …… (1) と表わされ、従って物体光の周波数ｆs は、 ｆs ＝ｆo ＋ｆd ＝ｆo ＋（２・Ｖ／λ）・sin θ …… (2) となる。また参照光は、前述したように音響光学的光変
調器11で周波数シフトを受けるため、この音響光学的光
変調器11の変調周波数をｆm とすると、この音響光学的
光変調器11を通過した後の参照光の周波数ｆr は、 ｆr ＝ｆo ＋ｆm …… (3) となる。光検出器31上では上記物体光と参照光とが干渉
するため、上記(2) 式と(3) 式との和の周波数と差の周
波数とが現われるが、光検出器31ではこの差の周波数が
検出され、この差の周波数ｆb は、上記(2),(3) 式から ｆb ＝｜ｆr −ｆs ｜ ＝｜ｆm −（２・Ｖ／λ）・sin θ｜ …… (4) となる。この差の周波数ｆb が電気信号として検出さ
れ、これにより回転体50の、照射光の光軸方向の速度Ｖ
sin θが検出される。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】上記のような構成によ
り光ファイバ・レーザドップラ速度計が実現され、回転
体50の、照射光の光軸方向の速度Ｖsin θが検出される
が、この検出された照射光の光軸方向の速度Ｖsin θか
らこの回転体50の周速度Ｖを正確に求めるためには、角
度θが正確にわかっていることが必要であり、これが不
正確の場合、直ちに周速度Ｖの測定誤差に結びつくこと
となる。
り光ファイバ・レーザドップラ速度計が実現され、回転
体50の、照射光の光軸方向の速度Ｖsin θが検出される
が、この検出された照射光の光軸方向の速度Ｖsin θか
らこの回転体50の周速度Ｖを正確に求めるためには、角
度θが正確にわかっていることが必要であり、これが不
正確の場合、直ちに周速度Ｖの測定誤差に結びつくこと
となる。
【００１１】本発明は、上記事情に鑑み、光ファイバ・
レーザドップラ速度計の測定ヘッドを被測定体である回
転体に対しあらかじめ定められた一定の角度に正確に位
置決めすることのできる測定ヘッド固定具、および該測
定ヘッド固定具を用いた回転体の周速度測定方法を提供
することを目的とする。
レーザドップラ速度計の測定ヘッドを被測定体である回
転体に対しあらかじめ定められた一定の角度に正確に位
置決めすることのできる測定ヘッド固定具、および該測
定ヘッド固定具を用いた回転体の周速度測定方法を提供
することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の測定ヘッド固定具は、レーザ光源から射出されたレー
ザ光を光ファイバを含むプローブ内を伝送させ該プロー
ブの先端の測定ヘッドから射出させて被測定体に照射
し、該被測定体から反射された物体光を前記プローブで
再度伝送し、前記レーザ光の一部を参照光として該参照
光と前記物体光とを干渉させ、該干渉により得られた光
を光電的に受光することにより前記被測定体の動きに対
応する信号を得る光ファイバ・レーザドップラ速度計の
前記測定ヘッドを固定する測定ヘッド固定具において、
前記測定ヘッドが受容された際に該測定ヘッドから射出
された前記レーザ光により前記被測定体上の互いに同一
の点が互いに所定の相対角度を有する互いに異なる照射
方向から照射されるように前記測定ヘッドを受容する少
なくとも２つの受容部を備えたことを特徴とするもので
ある。
の測定ヘッド固定具は、レーザ光源から射出されたレー
ザ光を光ファイバを含むプローブ内を伝送させ該プロー
ブの先端の測定ヘッドから射出させて被測定体に照射
し、該被測定体から反射された物体光を前記プローブで
再度伝送し、前記レーザ光の一部を参照光として該参照
光と前記物体光とを干渉させ、該干渉により得られた光
を光電的に受光することにより前記被測定体の動きに対
応する信号を得る光ファイバ・レーザドップラ速度計の
前記測定ヘッドを固定する測定ヘッド固定具において、
前記測定ヘッドが受容された際に該測定ヘッドから射出
された前記レーザ光により前記被測定体上の互いに同一
の点が互いに所定の相対角度を有する互いに異なる照射
方向から照射されるように前記測定ヘッドを受容する少
なくとも２つの受容部を備えたことを特徴とするもので
ある。
【００１３】また本発明の速度測定方法は、所定の回転
軸を中心に回転する回転体を被測定体として該被測定体
の周速度を前記光ファイバ・レーザドップラ速度計を用
いて測定する、請求項１記載の測定ヘッド固定具を用い
た速度測定方法であって、前記２つの受容部のうちの第
一の受容部に前記測定ヘッドを受容させ、前記第一の受
容部に受容された前記測定ヘッドから射出された前記レ
ーザ光を用いて測定された前記被測定体の周速度が零と
なるように前記被測定体と前記測定ヘッド固定具との相
対位置を調整し、前記２つの受容部のうちの第二の受容
部に前記測定ヘッドを受容させ、前記第二の受容部に受
容された前記測定ヘッドから射出された前記レーザ光を
用いて前記被測定体の周速度を測定することを特徴とす
るものである。
軸を中心に回転する回転体を被測定体として該被測定体
の周速度を前記光ファイバ・レーザドップラ速度計を用
いて測定する、請求項１記載の測定ヘッド固定具を用い
た速度測定方法であって、前記２つの受容部のうちの第
一の受容部に前記測定ヘッドを受容させ、前記第一の受
容部に受容された前記測定ヘッドから射出された前記レ
ーザ光を用いて測定された前記被測定体の周速度が零と
なるように前記被測定体と前記測定ヘッド固定具との相
対位置を調整し、前記２つの受容部のうちの第二の受容
部に前記測定ヘッドを受容させ、前記第二の受容部に受
容された前記測定ヘッドから射出された前記レーザ光を
用いて前記被測定体の周速度を測定することを特徴とす
るものである。
【００１４】
【作用】上記本発明の測定ヘッド用固定具は、測定ヘッ
ドを受容する受容部を少なくとも２つ有し、これらの受
容部に測定ヘッドが受容されたときに該測定ヘッドから
射出されたレーザ光により被測定体上の互いに同一の点
が互いに所定の相対角度を有する互いに異なる方向から
照射されるように構成されているため、本発明の速度測
定方法を採用することにより、照射光の光軸と、回転体
上の照射光が照射される点と回転中心とを結ぶ直線との
なす角を上記所定の相対角度に容易に合わせ込むことが
できる。
ドを受容する受容部を少なくとも２つ有し、これらの受
容部に測定ヘッドが受容されたときに該測定ヘッドから
射出されたレーザ光により被測定体上の互いに同一の点
が互いに所定の相対角度を有する互いに異なる方向から
照射されるように構成されているため、本発明の速度測
定方法を採用することにより、照射光の光軸と、回転体
上の照射光が照射される点と回転中心とを結ぶ直線との
なす角を上記所定の相対角度に容易に合わせ込むことが
できる。
【００１５】また本発明の速度測定方法は、先ず上記測
定ヘッド固定具の２つの受容部のうちの第一の受容部に
測定ヘッドを受容して、その状態で回転体の周速度が零
として検出されるように調整することにより、この光フ
ァイバ・レーザドップラ速度計で検出される回転体の照
射光の光軸方向の速度Ｖsin θの角度θが零、即ち照射
光が回転体の回転中心に向かって進むように調整され
る。上記のように調整した後第二の受容部に測定ヘッド
を受容させて測定することにより、照射光の照射角度θ
を正確に合わせ込むことができ、回転体の高精度な周速
度測定が可能となる。
定ヘッド固定具の２つの受容部のうちの第一の受容部に
測定ヘッドを受容して、その状態で回転体の周速度が零
として検出されるように調整することにより、この光フ
ァイバ・レーザドップラ速度計で検出される回転体の照
射光の光軸方向の速度Ｖsin θの角度θが零、即ち照射
光が回転体の回転中心に向かって進むように調整され
る。上記のように調整した後第二の受容部に測定ヘッド
を受容させて測定することにより、照射光の照射角度θ
を正確に合わせ込むことができ、回転体の高精度な周速
度測定が可能となる。
【００１６】
【実施例】以下、本発明の実施例について説明する。図
２は、本発明の一実施例に係る測定ヘッド固定具の概略
断面図である。この固定具60には、第一の受容部61と第
二の受容部62が設けられており、測定ヘッド20を第一の
受容部61に受容させたときは照射光はそのままこの固定
具60の孔63から射出される。また第二の受容部62の下部
にはプリズム64が備えられており、測定ヘッド20をこの
第二の受容部に受容させたときは、その測定ヘッド20か
ら射出された照射光はプリズム64によりその光路が曲げ
られて固定具60から射出される。ここで、これら２つの
受容部61,62 に受容された測定ヘッド20から射出された
照射光は、互いに相対角度θをもっていずれも回転体50
上の所定点Ｐに集光するように２つの受容部61,62 の位
置、プリズム64の屈折率や角度等が定められている。
２は、本発明の一実施例に係る測定ヘッド固定具の概略
断面図である。この固定具60には、第一の受容部61と第
二の受容部62が設けられており、測定ヘッド20を第一の
受容部61に受容させたときは照射光はそのままこの固定
具60の孔63から射出される。また第二の受容部62の下部
にはプリズム64が備えられており、測定ヘッド20をこの
第二の受容部に受容させたときは、その測定ヘッド20か
ら射出された照射光はプリズム64によりその光路が曲げ
られて固定具60から射出される。ここで、これら２つの
受容部61,62 に受容された測定ヘッド20から射出された
照射光は、互いに相対角度θをもっていずれも回転体50
上の所定点Ｐに集光するように２つの受容部61,62 の位
置、プリズム64の屈折率や角度等が定められている。
【００１７】次に、以上のように構成された測定ヘッド
を固定する固定具60を用いた、中心Ｏを軸として矢印Ａ
方向に周速度Ｖで回転する回転体50の、該周速度Ｖの測
定方法について説明する。先ず測定ヘッド20を固定具60
の第一の受容部61に受容させ、その状態で測定ヘッド20
から射出された照射光が回転体50の表面上の一点Ｐで集
光されるように固定具60と回転体50との距離を調節する
とともに、照射光の光軸と、回転体50の中心Ｏと所定の
点Ｐとを結ぶ直線とが一致するように固定具60の回転体
50に対する傾きが調整される。この傾きは第一の受容部
61に受容された測定ヘッド20を用いた回転体50の周速度
測定結果が零になることをモニタすることにより調整さ
れる。
を固定する固定具60を用いた、中心Ｏを軸として矢印Ａ
方向に周速度Ｖで回転する回転体50の、該周速度Ｖの測
定方法について説明する。先ず測定ヘッド20を固定具60
の第一の受容部61に受容させ、その状態で測定ヘッド20
から射出された照射光が回転体50の表面上の一点Ｐで集
光されるように固定具60と回転体50との距離を調節する
とともに、照射光の光軸と、回転体50の中心Ｏと所定の
点Ｐとを結ぶ直線とが一致するように固定具60の回転体
50に対する傾きが調整される。この傾きは第一の受容部
61に受容された測定ヘッド20を用いた回転体50の周速度
測定結果が零になることをモニタすることにより調整さ
れる。
【００１８】次に固定具60の位置，傾きはその状態に保
持したまま、測定ヘッド20を第一の受容部から抜き取
り、第二の受容部62に受容させる。このとき測定ヘッド
20から射出された照射光は、２点Ｏ，Ｐを結ぶ直線に対
し正確に角度θだけ傾いた方向から点Ｐを照射すること
になり、この状態で、この測定ヘッド20を備えた速度計
（図１参照）により照射光の照射方向の速度Ｖsin θが
測定される。ここで、角度θは上記のようにして正確に
調整されておりかつ既知であるため、測定された照射光
の照射方向の速度Ｖsin θから回転体50の周速度Ｖが高
精度に求められる。
持したまま、測定ヘッド20を第一の受容部から抜き取
り、第二の受容部62に受容させる。このとき測定ヘッド
20から射出された照射光は、２点Ｏ，Ｐを結ぶ直線に対
し正確に角度θだけ傾いた方向から点Ｐを照射すること
になり、この状態で、この測定ヘッド20を備えた速度計
（図１参照）により照射光の照射方向の速度Ｖsin θが
測定される。ここで、角度θは上記のようにして正確に
調整されておりかつ既知であるため、測定された照射光
の照射方向の速度Ｖsin θから回転体50の周速度Ｖが高
精度に求められる。
【００１９】ここで、固定具60と回転体50との間の距離
をあらかじめ定められた一定距離にセットするため、非
接触距離センサを用いたトラバース装置を備えてその距
離を制御するようにしてもよく、また照射光が回転体50
に常にピントのあった状態で照射されるように、オート
フォーカス機構を備えて対物レンズ27が常に最適位置と
なるように制御するようにしてもよい。なお、上記実施
例では２つの受容部61,62 を互いに平行に設け、第二の
受容部62に受容された測定ヘッド20から射出された照射
光の光路をプリズム64で曲げるように構成したため固定
具60が小型化されるが、固定具60が多小大型化すること
を許容することにより、プリズム64を配置することに代
え、２つの受容部そのものを互いに傾けて設けるように
してもよい。
をあらかじめ定められた一定距離にセットするため、非
接触距離センサを用いたトラバース装置を備えてその距
離を制御するようにしてもよく、また照射光が回転体50
に常にピントのあった状態で照射されるように、オート
フォーカス機構を備えて対物レンズ27が常に最適位置と
なるように制御するようにしてもよい。なお、上記実施
例では２つの受容部61,62 を互いに平行に設け、第二の
受容部62に受容された測定ヘッド20から射出された照射
光の光路をプリズム64で曲げるように構成したため固定
具60が小型化されるが、固定具60が多小大型化すること
を許容することにより、プリズム64を配置することに代
え、２つの受容部そのものを互いに傾けて設けるように
してもよい。
【００２０】
【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明の測
定ヘッド固定具は、受容された測定ヘッドから射出され
た照射光が互いに所定の相対角度θをもって互いに同一
の点に集光するように構成された少なくとも２つの受容
部を有しているため、測定ヘッドを先ず第一の受容部に
受容させて回転体の周速度が零として検出されるように
調整しておいて、次に測定ヘッドを第二の受容部に受容
させて測定を行なうことにより、回転体の周速度が高精
度に求められる。
定ヘッド固定具は、受容された測定ヘッドから射出され
た照射光が互いに所定の相対角度θをもって互いに同一
の点に集光するように構成された少なくとも２つの受容
部を有しているため、測定ヘッドを先ず第一の受容部に
受容させて回転体の周速度が零として検出されるように
調整しておいて、次に測定ヘッドを第二の受容部に受容
させて測定を行なうことにより、回転体の周速度が高精
度に求められる。
【図１】従来の光ファイバ・レーザドップラ速度計を用
いて回転体の周速度を測定する例を表わした概略構成図
いて回転体の周速度を測定する例を表わした概略構成図
【図２】本発明の一実施例に係る測定ヘッド固定具の概
略断面図
略断面図
１ レーザ光源 ２ レーザ光 ６, ７ 偏波面保存光ファイバ 11 音響光学的光変調器 12 プローブ 20 測定ヘッド 31 光検出器 50 回転体 60 固定具 61,62 受容部 64 プリズム
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 長山 秀記 神奈川県横浜市緑区白山一丁目16番１号 株式会社小野測器テクニカルセンター 内 (72)発明者 岩崎 節夫 神奈川県横浜市緑区白山一丁目16番１号 株式会社小野測器テクニカルセンター 内 (72)発明者 西 秀記 神奈川県横浜市緑区白山一丁目16番１号 株式会社小野測器テクニカルセンター 内 (72)発明者 山本 洋 神奈川県横浜市緑区白山一丁目16番１号 株式会社小野測器テクニカルセンター 内 (56)参考文献 特開 平４−9687（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−223291（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−214383（ＪＰ，Ａ) 実開 昭61−56583（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) G01S 7/48 - 7/51 G01S 17/00 - 17/95 G01P 5/00 G01P 3/36
Claims (2)
- 【請求項１】レーザ光源から射出されたレーザ光を光フ
ァイバを含むプローブ内を伝送させ該プローブの先端の
測定ヘッドから射出させて被測定体に照射し、該被測定
体から反射された物体光を前記プローブで再度伝送し、
前記レーザ光の一部を参照光として該参照光と前記物体
光とを干渉させ、該干渉により得られた光を光電的に受
光することにより前記被測定体の動きに対応する信号を
得る光ファイバ・レーザドップラ速度計の前記測定ヘッ
ドを固定する測定ヘッド固定具において、前記測定ヘッ
ドが受容された際に該測定ヘッドから射出された前記レ
ーザ光により前記被測定体上の互いに同一の点が互いに
所定の相対角度を有する互いに異なる照射方向から照射
されるように前記測定ヘッドを受容する少なくとも２つ
の受容部を備えたことを特徴とする測定ヘッド固定具。 - 【請求項２】所定の回転軸を中心に回転する回転体を被
測定体として該被測定体の周速度を前記光ファイバ・レ
ーザドップラ速度計を用いて測定する、請求項１記載の
測定ヘッド固定具を用いた速度測定方法であって、前記
２つの受容部のうちの第一の受容部に前記測定ヘッドを
受容させ、前記第一の受容部に受容された前記測定ヘッ
ドから射出された前記レーザ光を用いて測定された前記
被測定体の周速度が零となるように前記被測定体と前記
測定ヘッド固定具との相対位置を調整し、前記２つの受
容部のうちの第二の受容部に前記測定ヘッドを受容さ
せ、前記第二の受容部に受容された前記測定ヘッドから
射出された前記レーザ光を用いて前記被測定体の周速度
を測定することを特徴とする速度測定方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3133791A JP2859969B2 (ja) | 1991-02-01 | 1991-02-01 | 光ファイバ・レーザドップラ速度計の測定ヘッド固定具および速度測定方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3133791A JP2859969B2 (ja) | 1991-02-01 | 1991-02-01 | 光ファイバ・レーザドップラ速度計の測定ヘッド固定具および速度測定方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04248491A JPH04248491A (ja) | 1992-09-03 |
| JP2859969B2 true JP2859969B2 (ja) | 1999-02-24 |
Family
ID=12328437
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3133791A Expired - Fee Related JP2859969B2 (ja) | 1991-02-01 | 1991-02-01 | 光ファイバ・レーザドップラ速度計の測定ヘッド固定具および速度測定方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2859969B2 (ja) |
-
1991
- 1991-02-01 JP JP3133791A patent/JP2859969B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04248491A (ja) | 1992-09-03 |
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