JP3519864B2 - Vibration pickup calibration device - Google Patents

Vibration pickup calibration device

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JP3519864B2
JP3519864B2 JP08767196A JP8767196A JP3519864B2 JP 3519864 B2 JP3519864 B2 JP 3519864B2 JP 08767196 A JP08767196 A JP 08767196A JP 8767196 A JP8767196 A JP 8767196A JP 3519864 B2 JP3519864 B2 JP 3519864B2
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直人 中村
英二 古田
守正 上田
尚弥 胡
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株式会社アカシ
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  • Measurement Of Mechanical Vibrations Or Ultrasonic Waves (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、振動の計測に用い
る、圧電形,サーボ形,速度形等の振動ピックアップの
校正装置に関し、正弦波を用いた動的方法による校正装
置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a calibration device for a vibration pickup such as a piezoelectric type, a servo type, and a velocity type used for measuring vibrations, and more particularly to a calibration device by a dynamic method using a sine wave.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、レーザ光により加振機の正確な加
振加速度A〔m/s2〕を計測するとともに、振動ピッ
クアップの出力V〔mv〕を計測することにより、振動
ピックアップの感度S=V/A〔mv/m・s-2〕を校
正する方法が知られている。そして、レーザ光による加
振加速度(振幅)の計測に、一般にマイケルソン式光波
干渉計が用いられている。
2. Description of the Related Art Conventionally, the sensitivity S of a vibration pickup is measured by measuring an accurate vibration acceleration A [m / s 2 ] of a vibration exciter with a laser beam and by measuring an output V [mv] of the vibration pickup. = V / A [mv / m · s -2 ] is known. A Michelson type light wave interferometer is generally used to measure the vibration acceleration (amplitude) by the laser light.

【0003】ここで、マイケルソン式光波干渉計による
レーザ光の振幅測定の原理について説明する。図4にお
いて、光源(レーザ発光器)1から放射されたレーザ光
はビームスプリッタ(分割鏡)2によって、ほぼ半分は
直進し、他の半分は反射され、それぞれ参照鏡(固定
鏡)3および加振機に固定されたミラー4aによって反
射され、再び合成され受光器5に入射する。図4中の符
号6はミラー4aとビームスプリッタ2との間の光軸
(レーザビーム軸)を示している。
Here, the principle of measuring the amplitude of laser light by the Michelson type light wave interferometer will be described. In FIG. 4, the laser light emitted from the light source (laser emitter) 1 travels straight about half by the beam splitter (split mirror) 2 and is reflected by the other half, and the reference mirror (fixed mirror) 3 and the additional mirror, respectively. The light is reflected by the mirror 4a fixed to the shaker, is combined again, and enters the light receiver 5. Reference numeral 6 in FIG. 4 indicates an optical axis (laser beam axis) between the mirror 4a and the beam splitter 2.

【0004】ここで、E0,E1,E2をそれぞれ光源
1,参照鏡3からの反射光,ミラー4aからの反射光の
各電界ベクトル、l1,l2をそれぞれビームスプリッタ
2,参照鏡3と振動鏡としてのミラー4aとの間の実光
路長さとし、測定されるミラー4aの変位をdとする
と、電界ベクトルE1およびE2を[数1],[数2]式
で表すことができる。
Here, E 0 , E 1 and E 2 are the electric field vectors of the reflected light from the light source 1, the reference mirror 3 and the reflected light from the mirror 4a, and l 1 and l 2 are the beam splitters 2 and 2 respectively. Letting the actual optical path length between the mirror 3 and the mirror 4a as an oscillating mirror be d, and the measured displacement of the mirror 4a be d, the electric field vectors E 1 and E 2 are expressed by [Equation 1] and [Equation 2]. be able to.

【数1】 [Equation 1]

【数2】 ここで、λはレーザ光の波長である。[Equation 2] Here, λ is the wavelength of the laser light.

【0005】受光器(光波検出器)5に入射する光束の
輝度I(t)は、[数3]式によって与えられる。
The luminance I (t) of the light beam incident on the light receiver (light wave detector) 5 is given by the formula [3].

【数3】I(t)=│E1+E22=A+Bcos[4π/λ・
(L+d)] ここで、AおよびBは系の定数であり、L=l2−l1
すると[数3]式から、最大輝度は[数4]式の条件の
ときに生じることが分かる。
[Equation 3] I (t) = │E 1 + E 22 = A + B cos [4π / λ ・
(L + d)] Here, A and B are constants of the system, and if L = l 2 −l 1 , it can be seen from the formula [3] that the maximum luminance occurs under the condition of the formula [4]. .

【数4】4π/λ・(l−l+d)=2nπ(4) 4π / λ · (l 2 −l 1 + d) = 2nπ

【0006】さらに、二つの最大輝度間の距離に相当す
る変位dはλ/2で与えられる。したがって、一周期の
間の最大輝度の数Rfは、[数5]式のようになる。
Further, the displacement d corresponding to the distance between the two maximum luminances is given by λ / 2. Therefore, the maximum brightness number Rf during one cycle is expressed by the equation [5].

【数5】 Rfは、1秒間に計数される干渉じま(縞)の数Nを鏡
の加振振動数で割って得られることから、一般に“振動
数比”といわれる。
[Equation 5] Since Rf is obtained by dividing the number N of interference stripes (fringes) counted in one second by the vibration frequency of the mirror, it is generally called "frequency ratio".

【0007】変位振幅a0は、[数6]式によって与え
られる。
The displacement amplitude a 0 is given by the equation [6].

【数6】a0=Rf・λ/8 したがって、振動数比および振動数を測定すれば、速度
および加速度を算出することができる。(この方法を
「干渉じま計数法」ともいう。)
[6] Therefore a 0 = Rf · λ / 8 , by measuring the frequency ratio and frequency, it is possible to calculate the velocity and acceleration. (This method is also called "interference stripe counting method".)

【0008】図7はミラーの振動波形d(t)と干渉光の
干渉波形I(t)とを示している。この図は、振幅a0がレ
ーザ光の波長λに等しい場合を想定しているので、干渉
縞の数は8個である。ミラーが1周期の間に発生する干
渉縞の数Nは、加振周波数fmとI(t)の周波数fiとの比
で決まるから、[数7]式が成立する。
FIG. 7 shows the vibration waveform d (t) of the mirror and the interference waveform I (t) of the interference light. Since this figure assumes that the amplitude a 0 is equal to the wavelength λ of the laser light, the number of interference fringes is 8. Since the number N of the interference fringes generated by the mirror in one cycle is determined by the ratio between the excitation frequency f m and the frequency f i of I (t), the formula [7] is established.

【数7】a0=(λ/8)・(fi/fm) 干渉縞の数を計測するということは、ある閾値(図7に
点線fiで示す)を設定し、この値を下から上へ(また
は上から下へ)過る回数を数えることである。
[Mathematical formula-see original document] a 0 = (λ / 8) · (f i / f m ) Measuring the number of interference fringes means setting a certain threshold value (shown by the dotted line f i in FIG. 7) and setting this value to To count the number of times you go from bottom to top (or top to bottom).

【0009】このようなマイケルソン式光波干渉計を用
いた測定系において、従来の校正装置は、図5,6に示
すように、受光器に光電変換素子としてホトトランジス
タ15aを設置して干渉縞の検出を行なっている。図5,
6において、符号4は加振機を示しており、この加振機
4に振動ピックアップ10が取り付けられており、その端
面に振動鏡としてのミラー4aが取付けられている。な
お加振機4,レーザ発信器1は共通の重い防振台30に取
り付けられている。振動ピックアップ10は、図6に示す
ように、ベース10a,圧電素子10bおよび質量10cより
構成され、圧電素子10bの出力が振動ピックアップ10の
出力として、前置増幅器11を介して実効値形電圧計12に
より表示されるようになっており、さらにベース10aの
右端面にミラー4aが取付けられている。
In a measurement system using such a Michelson type light wave interferometer, a conventional calibration device has a phototransistor 15a as a photoelectric conversion element installed in a light receiver as shown in FIGS. Is being detected. Figure 5,
In FIG. 6, reference numeral 4 indicates a vibration exciter, a vibration pickup 10 is attached to the vibration exciter 4, and a mirror 4a as a vibrating mirror is attached to the end face thereof. The vibrator 4 and the laser oscillator 1 are mounted on a common heavy vibration isolator 30. As shown in FIG. 6, the vibration pickup 10 is composed of a base 10a, a piezoelectric element 10b and a mass 10c, and the output of the piezoelectric element 10b is used as the output of the vibration pickup 10 via a preamplifier 11 and an RMS voltmeter. 12, a mirror 4a is attached to the right end surface of the base 10a.

【0010】ホトトランジスタ15aで検出された干渉縞
は、前置増幅器13,増幅器14,パルス発生器16を経て、
比カウンタ20に入力される。また増幅器14を経て、フィ
ルタ21に入力され、干渉縞からフィルタ21において振動
鏡の周波数成分だけが取り出されてオシロスコープ22お
よび電圧計23に入力される。符号17は加振機4の発振器
を示しており、発振器17には加振機4の出力調整用ボリ
ウム17aが付設されている。発振器17の出力は電力増幅
器18を介して加振機4に伝えられる。
The interference fringes detected by the phototransistor 15a pass through the preamplifier 13, the amplifier 14 and the pulse generator 16,
Input to the ratio counter 20. Further, the signal is input to the filter 21 via the amplifier 14, and only the frequency component of the vibrating mirror is extracted from the interference fringe in the filter 21 and input to the oscilloscope 22 and the voltmeter 23. Reference numeral 17 denotes an oscillator of the vibration exciter 4, and the oscillator 17 is provided with an output adjusting volume 17a of the vibration exciter 4. The output of the oscillator 17 is transmitted to the vibration exciter 4 via the power amplifier 18.

【0011】干渉縞の数のカウントに際しては、干渉縞
の波形I(t)がある閾値(図7の場合はfi)を下から
上へおよび上から下へ過る毎に、正,負のパルス発生器
で方形波Qを発生させ(図7参照)、この方形波に基づ
いて比カウンタ20で、加振機の周波数fmと干渉縞の周波
数fiとの比を算出してデジタル表示させて、干渉縞の数
をカウントしている。つまり、方形波発生器16におい
て、波形Itが0ライン(閾値)を下から上におよび上
から下へ過る毎に、図7に示すように方形波Qが発生す
る。図7から明らかなように、方形波は干渉縞の波(波
形It)の周期に等しい。なお方形波発生器16は比カウ
ンタ20の動作をより確実にするためのもので省略しても
よい。そして、この方形波Qが比カウンタに入力され、
ここで方形波Qの数から算出される干渉縞の周波数fi
と発信器17から加振機4に出力されている加振周波数f
mとの比fi/fmが演算され、その演算値がデジタル表
示される。
In counting the number of interference fringes, the waveform I (t) of the interference fringes is positive or negative every time a certain threshold (f i in the case of FIG. 7) is passed from bottom to top and from top to bottom. The square wave Q is generated by the pulse generator (see FIG. 7), and based on this square wave, the ratio counter 20 calculates the ratio between the frequency f m of the vibration exciter and the frequency f i of the interference fringe and digitally calculates it. It is displayed and the number of interference fringes is counted. That is, in the square wave generator 16, a square wave Q is generated as shown in FIG. 7 every time the waveform It crosses the 0 line (threshold value) from bottom to top and from top to bottom. As is clear from FIG. 7, the square wave is equal to the period of the wave (waveform It) of the interference fringe. The square wave generator 16 is provided to make the operation of the ratio counter 20 more reliable and may be omitted. Then, this square wave Q is input to the ratio counter,
Here, the frequency f i of the interference fringe calculated from the number of square waves Q
And the vibration frequency f output from the oscillator 17 to the vibration exciter 4.
The ratio f i / f m and m is calculated, the calculated value is digitally displayed.

【0012】[0012]

【発明が解決しようとする課題】上述のマイケルソン式
光波干渉計では、振動ピックアップの端面にミラーが取
付けられる構成となっているため、振動ピックアップの
端面が正確に光軸に垂直になるように、振動ピックアッ
プを加振機に装着することを前提としている。ところ
で、一般に、振動ピックアップは、その加振機に対する
取付面とミラーを取付ける端面とが、必ずしも完全に平
行に形成されているとは限らない。したがって、従来
は、校正に際して、振動ピックアップを加振機に取り付
けてから、光検出器に干渉縞が形成されるように、ホト
トランジスタの位置や参照鏡の角度などを微調整してい
る。
In the Michelson type light wave interferometer described above, a mirror is attached to the end surface of the vibration pickup, so that the end surface of the vibration pickup is accurately perpendicular to the optical axis. , It is assumed that the vibration pickup is mounted on the shaker. By the way, generally, in the vibration pickup, the mounting surface for the vibration exciter and the end surface for mounting the mirror are not always formed completely parallel to each other. Therefore, conventionally, in the calibration, the position of the phototransistor and the angle of the reference mirror are finely adjusted so that interference fringes are formed on the photodetector after the vibration pickup is attached to the vibration exciter.

【0013】この微調整は、振動ピックアップを取替え
る毎に行なう必要があり、そのために多大の手間と時間
とを必要とし、これが校正の効率悪さの原因となるとい
う問題点がある。また微調整を行なうことで干渉面がそ
の都度かわり、安定した計測がむずかしいという問題点
がある。本発明は、このような問題点を解決しようとす
るもので、振動ピックアップを取付けられる加振機と、
レーザ発光器と、上記振動ピックアップの端面に取付け
られたミラーと、固定鏡としての参照鏡と、上記レーザ
発光器から発光されたレーザ光を上記のミラーと参照鏡
とに分割するビームスプリッタと、上記レーザ光の上記
ミラーによる反射レーザ光と上記参照鏡による反射レー
ザ光が干渉して生成した干渉縞を検出する光電変換素子
とからなる光波干渉計とをそなえ、上記のレーザ発光器
とビームスプリタとの間の光軸上にミラーによる反射レ
ーザ光と参照鏡による反射レーザ光との輝点を一致させ
るべく光軸調整貴機構を設けた点に特徴を有する振動ピ
ックアップの校正装置を提供することを目的とする。
This fine adjustment needs to be performed every time the vibration pickup is replaced, which requires a great deal of labor and time, which causes a problem of inefficient calibration. Further, there is a problem that the interference surface is changed each time by fine adjustment, and stable measurement is difficult. The present invention is intended to solve such a problem, and a vibration exciter to which a vibration pickup is attached,
A laser emitter, a mirror attached to the end face of the vibration pickup, a reference mirror as a fixed mirror, and a beam splitter for splitting the laser light emitted from the laser emitter into the mirror and the reference mirror, A laser interferometer comprising a photoelectric conversion element for detecting an interference fringe generated by the laser light reflected by the mirror and the laser light reflected by the reference mirror of the laser light, and the laser light emitter and the beam splitter. To provide a calibration device for a vibration pickup characterized in that a noble mechanism for adjusting an optical axis is provided on the optical axis between the optical axis and the reflected laser light from the mirror to match the bright points of the reflected laser light from the reference mirror. With the goal.

【0014】[0014]

【課題を解決するための手段】本発明は、振動ピックア
ップが取付けられる加振機と、レーザ発光器と、上記振
動ピックアップの端面に取付けられたミラーと、固定鏡
としての参照鏡と、上記レーザ発光器から発光されたレ
ーザ光を上記のミラーと参照鏡とに分割するビームスプ
リッタと、上記レーザ光の上記ミラーによる反射レーザ
光と上記参照鏡による反射レーザ光とが干渉して生成し
た干渉縞を検出する光電変換素子とからなる光波干渉計
とをそなえ、上記ミラーと上記ビームスプリッタとの間
に、同ミラーに対する照射光および同ミラーからの反射
光の光軸を調整する光軸調整機構を設けて課題解決の手
段としている。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention is directed to a vibrator to which a vibration pickup is attached, a laser emitter, a mirror attached to the end face of the vibration pickup, a reference mirror as a fixed mirror, and the laser. A beam splitter that splits the laser light emitted from the light emitter into the above-mentioned mirror and reference mirror, and interference fringes generated by the interference of the laser light reflected by the mirror and the laser light reflected by the reference mirror. equipped with a light wave interferometer, which is formed of the photoelectric conversion element for detecting, between said mirror and said beam splitter
In addition, the irradiation light to the mirror and the reflection from the mirror
An optical axis adjustment mechanism that adjusts the optical axis of light is provided to solve problems.
It is stepwise.

【0015】また、上記光軸調整機構が、少なくとも1
個の光学ウエッジををなえて課題解決の手段としてい
る。さらに、上記光学ウエッジを回転可能に配設して課
題解決の手段としいる。また、上記光学ウエッジを光軸
と平行な方向に移動可能に配設して課題解決の手段とし
ている。さらに、上記光学ウエッジを上記光軸方向に一
対配設するとともに、同一対の光学ウエッジを全体とし
て上記光軸と平行な方向に移動可能に形成して課題解決
の手段としている。また、上記光学ウエッジを中心軸線
に対して垂直な面と同垂直な面に対して傾斜した傾斜面
とをそなえた透明材により形成するとともに、上記中心
軸線を上記光軸に一致させて配設して課題解決の手段と
している。
The optical axis adjusting mechanism has at least one optical axis adjusting mechanism.
Each optical wedge is used as a means to solve the problem. Further, the optical wedge is rotatably arranged to solve the problem. Further, the above-mentioned optical wedge is arranged so as to be movable in a direction parallel to the optical axis as means for solving the problem. Further, a pair of the optical wedges are arranged in the optical axis direction, and the same pair of optical wedges are formed so as to be movable in a direction parallel to the optical axis as a whole, as a means for solving the problem. The optical wedge is formed of a transparent material having a surface perpendicular to the central axis and an inclined surface inclined to the surface perpendicular to the central axis, and the central axis is aligned with the optical axis. And is used as a means for solving the problem.

【0016】[0016]

【発明の実施の形態】以下、図面により本発明の一実施
形態としての振動ピックアップの校正装置について説明
すると、図1はその模式構成図、図2はその要部の側断
面図、図3はそのウエッジの斜視図である。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION A vibration pickup calibrating apparatus according to an embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic configuration diagram thereof, FIG. 2 is a side sectional view of an essential portion thereof, and FIG. It is a perspective view of the wedge.

【0017】この実施形態では、光波干渉計として、図
1に示したようなマイケルソン式光波干渉計が用いられ
ている。なお、図1の光波干渉計は図5に示したマイケ
ルソン式光波干渉計における光電素子としてのホトトラ
ンジスタをホトダイオード15に代えただけで、そのほか
の構成は図5のものと同じであり、また振動ピックアッ
プ10についても図6と同じものが用いられる。そして、
ミラー4aとビームスプリッタ2との間の光軸6、すな
わちミラー4aに対する照射光および同ミラー4aから
の反射光の光軸6の途中に、図2に示すような光軸調整
機構7が介装されている。光軸調整機構7は、図3に示
すような透明材製の一対の光学ウエッジ8が、各光学ウ
エッジ8の傾斜面を互いに対向させ、かつ各光学ウエッ
ジ8の中心軸線0−0を中心に回転可能に防振台30に取
り付けて構成されている。ウエッジ8は、図3に示すよ
うに、中心軸線0−0に対して垂直な垂直面8aと、垂
直面8aの反対側面を形成するとともに垂直面8aに対
して略3°傾斜した傾斜面8bとをそなえた透明材によ
り形成されている。
In this embodiment, the Michelson type light wave interferometer as shown in FIG. 1 is used as the light wave interferometer. The light wave interferometer of FIG. 1 is the same as that of FIG. 5 except that the phototransistor as the photoelectric element in the Michelson type light wave interferometer shown in FIG. 5 is replaced by the photodiode 15. The same vibration pickup 10 as that shown in FIG. 6 is used. And
An optical axis adjusting mechanism 7 as shown in FIG. 2 is interposed in the optical axis 6 between the mirror 4a and the beam splitter 2, that is, in the middle of the optical axis 6 of the irradiation light to the mirror 4a and the reflected light from the mirror 4a. Has been done. In the optical axis adjusting mechanism 7, a pair of optical wedges 8 made of a transparent material as shown in FIG. 3 make the inclined surfaces of the optical wedges 8 face each other, and center around the central axis 0-0 of each optical wedge 8. It is configured to be rotatably attached to the vibration isolation table 30. As shown in FIG. 3, the wedge 8 forms a vertical surface 8a that is perpendicular to the central axis 0-0 and an inclined surface 8b that forms an opposite side surface of the vertical surface 8a and that is inclined by approximately 3 ° with respect to the vertical surface 8a. Is formed of a transparent material.

【0018】このような形状の光学ウエッジ8が、リン
グ状の保持部材9aと、同保持部材9aと共に光学ウエ
ッジ8を挟持可能なリング状の取付部材9bとにより構
成されたウエッジ保持用環状部材9により支持されるよ
うになっている。環状部材9は外形を円形に形成される
とともに、防振台30上に光軸6と平行な方向に移動可能
に配設されたスライダー31に、光学ウエッジ8の中心軸
線0−0を回転中心とした回転を可能に取り付けられて
いる。符号32はスライダー31に植設されるとともに環状
部材9を回転(光学ウエッジ8の中心軸線0−0を回転
中心とした回転)を可能に支持する支持部材を示してい
る。なお、保持部材9a,取付部材9bおよび支持部材
32のいずれの部材にも、中心部にレーザ光の通過用小孔
9c,9d,32aが形成されている。
An optical wedge 8 having such a shape is constituted by a ring-shaped holding member 9a and a ring-shaped mounting member 9b capable of holding the optical wedge 8 together with the holding member 9a, and a wedge-holding annular member 9 is formed. Is supported by. The outer shape of the annular member 9 is circular, and the slider 31 movably arranged on the vibration isolation table 30 in the direction parallel to the optical axis 6 rotates the center axis 0-0 of the optical wedge 8 as the center of rotation. It is attached so that it can be rotated. Reference numeral 32 denotes a support member that is embedded in the slider 31 and that supports the annular member 9 so as to be rotatable (rotation around the central axis 0-0 of the optical wedge 8). The holding member 9a, the mounting member 9b, and the support member
In each of the 32 members, small holes 9c, 9d, 32a for passing laser light are formed at the center.

【0019】以上は、図2における右側の光学ウエッジ
8Aの支持構造であるが、図2における左側の光学ウエ
ッジ8Bも同様の支持構造により防振台30に支持されて
いる。上述の構成において、一対の光学ウエッジ8のい
ずれか一方、あるいは両方を回転させることにより、ミ
ラー4aとビームスプリッタ2との間の光軸6(の方
向)を連続的に調整することができる。したがって、振
動ピックアップ10を加振機4に取り付け、レーザ光を照
射しながら、光学ウエッジ8を回転することにより、光
検出器5に干渉縞を発生させるための測定系の微調整を
簡単に行なうことができ、作業能率を向上することがで
きる。その際、受光素子15の位置と参照鏡3の位置とは
変化しないため、干渉面が固定でき、コントラスト比の
高い干渉縞をつくることができ安定した測定ができる。
The above is the support structure for the right optical wedge 8A in FIG. 2, but the left optical wedge 8B in FIG. 2 is also supported by the vibration isolation table 30 by the same support structure. In the above configuration, by rotating one or both of the pair of optical wedges 8, the optical axis 6 (direction thereof) between the mirror 4a and the beam splitter 2 can be continuously adjusted. Therefore, the vibration pickup 10 is attached to the vibration exciter 4, and the optical wedge 8 is rotated while irradiating the laser beam, whereby the fine adjustment of the measurement system for generating the interference fringes in the photodetector 5 is easily performed. It is possible to improve work efficiency. At that time, since the position of the light receiving element 15 and the position of the reference mirror 3 do not change, the interference surface can be fixed, interference fringes having a high contrast ratio can be formed, and stable measurement can be performed.

【0020】光学ウエッジ8は1枚であってもよい。た
だし光学ウエッジが1枚の場合、2枚のものに比べて光
軸調整量が小さくなる。また、光学ウエッジ8が2枚の
場合、両ウエッジの傾斜面を必ずしも互いに対向配置し
なくてもよい。この場合も、両ウエッジの傾斜面を互い
に対向配置した場合(図2の場合)よりも光軸調整量が
小さくなる。また、スライダー31を光軸6と平行な方向
に移動させて、すなわち一枚の光学ウエッジ8、あるい
は2枚の光学ウエッジ8とミラー4aとの間の距離を調
節したり、あるいは2枚の光学ウエッジ8,8間の間隔
を調節したりすることにより、光軸の方向の調整も可能
となり、光学ウエッジ8の回転と位置および2枚の光学
ウエッジ間の間隔調節とを組合わせるとき、大きな光軸
調整量を得ることができる。
The number of optical wedges 8 may be one. However, when the number of optical wedges is one, the amount of adjustment of the optical axis is smaller than that when the number of optical wedges is two. Further, when the number of optical wedges 8 is two, the inclined surfaces of both wedges do not necessarily have to be arranged to face each other. Also in this case, the optical axis adjustment amount is smaller than that in the case where the inclined surfaces of both wedges are arranged to face each other (the case of FIG. 2). Further, the slider 31 is moved in a direction parallel to the optical axis 6, that is, the distance between one optical wedge 8 or two optical wedges 8 and the mirror 4a is adjusted, or two optical wedges are adjusted. By adjusting the distance between the wedges 8 and 8, the direction of the optical axis can be adjusted, and when the rotation and position of the optical wedge 8 and the adjustment of the distance between the two optical wedges are combined, a large light beam is emitted. The amount of axis adjustment can be obtained.

【0021】[0021]

【発明の効果】以上詳述したように、本発明の振動ピッ
クアップの校正装置によれば、マイケルソン式光干渉計
を用いた振動ピックアップの校正装置において、測定系
を調整して干渉縞を生成させる際の調整を簡素にするこ
とができ、振動ピックアップの校正作業の効率を向上さ
せることができる。さらに、受光素子15の位置と参照鏡
3の位置とは変化しないため、干渉面が固定でき、コン
トラスト比の高い干渉縞をつくることができ安定した測
定ができる。
As described above in detail, according to the vibration pickup calibration apparatus of the present invention, in the vibration pickup calibration apparatus using the Michelson type optical interferometer, the measurement system is adjusted to generate the interference fringes. It is possible to simplify the adjustment when performing the adjustment, and improve the efficiency of the calibration work of the vibration pickup. Furthermore, since the position of the light receiving element 15 and the position of the reference mirror 3 do not change, the interference surface can be fixed, interference fringes having a high contrast ratio can be formed, and stable measurement can be performed.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の一実施形態としての振動ピックアップ
の校正装置の模式構成図。
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a vibration pickup calibration apparatus according to an embodiment of the present invention.

【図2】同要部側断面図。FIG. 2 is a side sectional view of the same main part.

【図3】同ウエッジの斜視図。FIG. 3 is a perspective view of the wedge.

【図4】マイケルソン式光波干渉計の模式構成図。FIG. 4 is a schematic configuration diagram of a Michelson type light wave interferometer.

【図5】従来のマイケルソン式光波干渉計を用いた振動
ピックアップの校正装置の模式構成図。
FIG. 5 is a schematic configuration diagram of a vibration pickup calibration apparatus using a conventional Michelson-type light wave interferometer.

【図6】図5のA部拡大図。FIG. 6 is an enlarged view of part A in FIG.

【図7】マイケルソン式光波干渉計における干渉縞の波
形[I(t)]と同波形に基づく方形波[Q]とを示すグ
ラフ。
FIG. 7 is a graph showing a waveform [I (t)] of interference fringes and a square wave [Q] based on the same waveform in a Michelson light wave interferometer.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 レーザ発光器(光源) 2 ビームスプリッタ 3 参照鏡 4 加振機 4a 振動鏡としてのミラー 5 受光器 6 ミラーによる照射レーザ光および反射レーザ光の光
軸 7 光軸調整機構 8 光学ウエッジ 8a 垂直面 8b 傾斜面 9 ウエッジ保持用環状部材 9a 保持部材 9b 取付部材 10 振動ピックアップ 12 実効値形電圧計 15 受光器としてのホトトランジスタ 30 防振台 31 スライダー 32 支持部材
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Laser light emitter (light source) 2 Beam splitter 3 Reference mirror 4 Exciter 4a Mirror as an oscillating mirror 5 Light receiver 6 Optical axis 7 of laser light emitted and reflected by the mirror 7 Optical axis adjusting mechanism 8 Optical wedge 8a Vertical surface 8b Inclined surface 9 Wedge holding annular member 9a Holding member 9b Mounting member 10 Vibration pickup 12 RMS voltmeter 15 Phototransistor 30 as light receiver 30 Vibration isolation table 31 Slider 32 Supporting member

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 胡 尚弥 茨城県つくば市上横場430−1 株式会 社ミツトヨつくば研究所内 (56)参考文献 特開 平5−203409(JP,A) 特開 平6−341809(JP,A) 特開 昭56−128407(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G01H 9/00 G01H 17/00 G01P 21/00 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Naoya Hu, 430-1 Kamiyokoba, Tsukuba, Ibaraki Mitsutoyo Tsukuba Research Institute (56) References JP-A-5-203409 (JP, A) JP-A-6- 341809 (JP, A) JP 56-128407 (JP, A) (58) Fields investigated (Int.Cl. 7 , DB name) G01H 9/00 G01H 17/00 G01P 21/00

Claims (6)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】振動ピックアップが取付けられる加振機
と、レーザ発光器と、上記振動ピックアップの端面に取
付けられたミラーと、固定鏡としての参照鏡と、上記レ
ーザ発光器から発光されたレーザ光を上記のミラーと参
照鏡とに分割するビームスプリッタと、上記レーザ光の
上記ミラーによる反射レーザ光と上記参照鏡による反射
レーザ光とが干渉して生成した干渉縞を検出する光電変
換素子とからなる光波干渉計とをそなえ、上記ミラーと上記ビームスプリッタとの間に、同ミラー
に対する照射光および同ミラーからの反射光の光軸を調
整する光軸調整機構が配設されていることを特徴とす
る、振動ピックアップの校正装置。
1. A vibrating machine to which a vibration pickup is attached, a laser emitter, a mirror attached to an end face of the vibration pickup, a reference mirror as a fixed mirror, and a laser beam emitted from the laser emitter. From a beam splitter that divides the above into a mirror and a reference mirror, and a photoelectric conversion element that detects an interference fringe generated by interference between the laser light reflected by the mirror and the laser light reflected by the reference mirror of the laser light. And a light wave interferometer between the mirror and the beam splitter.
Adjust the optical axis of the illuminating light and the reflected light from the mirror.
It is characterized in that an optical axis adjusting mechanism for adjusting is provided.
A vibration pickup calibration device.
【請求項2】 上記光軸調整機構が、少なくとも1個の
光学ウエッジをそなえていることを特徴とする、請求項
1に記載の振動ピックアップの校正装置。
2. The apparatus for calibrating a vibration pickup according to claim 1, wherein the optical axis adjusting mechanism has at least one optical wedge.
【請求項3】 上記光学ウエッジが回転可能に配設され
ていることを特徴とする、請求項2に記載の振動ピック
アップの校正装置。
3. The calibration device for a vibration pickup according to claim 2, wherein the optical wedge is rotatably arranged.
【請求項4】 上記光学ウエッジが光軸と平行な方向に
移動可能に配設されていることを特徴とする、請求項2
または3に記載の振動ピックアップの校正装置。
4. The optical wedge is arranged so as to be movable in a direction parallel to the optical axis.
Or the calibration device of the vibration pickup according to the item 3.
【請求項5】 上記光学ウエッジが上記光軸方向に一対
配設されるとともに、同一対の光学ウエッジが全体とし
て上記光軸と平行な方向に移動可能であることを特徴と
する、請求項2ないし4のいずれかに記載の振動ピック
アップの校正装置。
5. A pair of the optical wedges are arranged in the optical axis direction, and the same pair of optical wedges are movable in a direction parallel to the optical axis as a whole. 5. The vibration pickup calibration device according to any one of items 1 to 4.
【請求項6】 上記光学ウエッジが中心軸線に対して垂
直な面と同垂直な面に対して傾斜した傾斜面とをそなえ
た透明材により形成されるとともに、上記中心軸線を上
記光軸に一致させて配設されていることを特徴とする、
請求項2ないし5のいずれかに記載の振動ピックアップ
の校正装置。
6. The optical wedge is formed of a transparent material having a surface perpendicular to the central axis and an inclined surface inclined to the surface perpendicular to the central axis, and the central axis coincides with the optical axis. Characterized in that they are arranged,
The calibration device for a vibration pickup according to claim 2.
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