JPH032544A - 雨滴計測装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ｒ産業上の利用分野コ 本発明は、自然界の雨滴の体積及び径を計測するための
雨滴計測装置に関する。

［従来の技術］ 従来、大気中から地上に落下する雨の雨量を測定する雨
量計のうちで、個々の雨滴について、その径を測定する
ことができ、雨滴径分布を求めることのできる方法とし
ては、濾紙によって捕集し、濾紙上の”しみ″から雨滴
の径を推定する方法か採用されている。この方法は、“
しみ“の径を求めるのも人間の目視に頼っているので、
多数の雨滴の分布を出す時には困難が伴う。

この雨滴を濾紙によって捕集する方法の欠点を解消した
ものとして、スイスのデイストロメータ（Ｄｉｓｔｒｏ
ｌ′Ｎｅｔ　）社から、商品名、デイストロメータ（Ｄ
ｉｓｔｒｏｍｅｔｅｒ　）として市販されているマイク
ロフォン雨量計がある。

このマイクロフォン雨量計として、第５図のようにデイ
ストロメータは、径２０ｃｍの円筒５０に、雨受は板５
］が被せてあり、雨受は板５１への雨滴の５２衝突によ
る振動がバネ５３に支えられた中央の軸を通って、マイ
クロフォン５４に伝えられる。雨滴５２が雨受は板５１
の中央と端に当たったときの応答の差、雨受は板５１が
濡れているときの小雨滴の応答、変換器の特性などいく
つか問題がある（村山信彦、　“これからの気象観Ａｔ
＋Ｊ”ｐ４４．東京堂出版（１９８３）参照。以下、参
考文献イと呼ぶ）。

一方、雨滴によって生じる光のシンチレーションを使い
光伝播路上を平均降水量と粒径分布を逆算する光雨量計
がある。この光雨量計では、数ｍＷのＨｅ−Ｎｅレーザ
ビームを遮って雨滴が生じさせるシンチレーションパタ
ーンの落下速度を。

光風速計と同様の方法で求める。光雨量計において、地
上付近の雨滴の大きさと終速度の関係から、伝播路」こ
の平均降水量と粒径分布を逆算することか可能である。

この場合、雨滴による光強度変化から同様に雨滴径を求
めることができる。

また、第６図に示すように、光雨量計の別のタイプトシ
テ、イリン’７”　’７−７．　（ＩＬＩＮＧＷＯＲＴ
Ｈ）　ラニよる光ンヤドウグラフの原理を利用したもの
があル（Ａ、　Ｊ、　ＩＬＬＩＮＧＷＯＲＴＨ＆　Ｃ，
Ｊ−５ＴＥＶＥＮＳ　　；　Ｊ。

Ａｔ１１ｏｓ、　０ｃｅａｎｊｃ　Ｔｅｃｈｎｏｌ；　
４　（１９８７）４４１．　）。

この方法も、雨滴によって発生するパルス対のパルスの
高さと雨滴径との関係により、雨滴径を求めているので
あり、直接的に計測しているのではない。

以」二のべた、光強度変化やパルス高さを求める方法は
、長期にわたる計測においては、システム全体の安定性
（アンプ等のゲインの変動を少なくする）を要求され、
高価なシステムになる欠点がある。

原子炉内等における滴下液滴の径を計測する方法として
、第７図に示す一次元センサを用いた方法がある（特願
昭６１−１６５１１号）。この方法は、滴下する液滴７
２に平行光線７１を照射し、その反射光及び透過屈折光
を光学結像系７４により結像させ、一次元光センサ７３
上の反射光及び透過屈折光の２つの輝点間の距離ｒｉ　
＋ｒ２を検出するものである。

具体的に説明すると、この検出方法は、第８図（ａ）に
示すように、各液滴に平行光線７０を照射することによ
って得られる反射光及び透過屈折光が夫々の輝点となっ
て液滴から出射することを利用したものである。ここで
、各液滴から得られる反射光及び透過屈折光の液滴中心
からの距離を夫々Ｒ１及びＲ２とすると、両輝点間の距
離は、Ｒ，−１−Ｒ２となる。

一方、両輝点位置は液滴の屈折率及び入射光の液滴に対
する入射角によって、一義的に定まるから、距＃ＲＩ　
＋Ｒ２から液滴の径を求めることができる。実際には、
液滴からの反射光及び透過屈折光は、光学結像系７４に
より拡大されて、第８図（ｂ）に示す一次元光センサ７
３に与えられる。

一次元センサ７３上の反射光及び透過屈折光の２つの輝
点間の距離ｒ、　＋ｒ２は、反射光及び透過屈折光の夫
々の入射角θ１．θ２及び光学結像系の倍率ｍとから、
液滴の半径Ｒ（＝ｒ／ｍ）は次式（第１式）により算出
される。

ｌ　　　　　ｒｌ　　＋ｒ２ Ｒ＝ ・・・（第１式） ％式％ θ１＝（π−θ）／２　　・・・（第２式）θ２＝（θ
＋２φ）／２　・・・（第３式）％式％ ｎ＝　　　　　　　（ｎ：屈折率）・・・（第４式）ｓ
ｊｎ　　φ より算出される。

［発明が解決しようとする課題］ この方法による滴下液滴の検出装置を雨量計に適用した
ときに、下記（い）〜（は）のような問題点が生じる。

（い）液滴径の検出限界と、光源の必要強度。

第９図は、−次元センサーとして、４０９６画素ＣＣＤ
センサを用いて直径５ｍｍのボールレンズを計測したと
きの画素ごとの出力波形を示す図である。ここでは、光
源として直線偏光を用いた場合の計測結果を示している
。この図において、−船釣に反射光は、透過屈折光のピ
ーク光量（図の一番高い所の光量の）１／１０以下の大
きさである。液滴径を求める為には、反射光及び透過屈
折光の両方が適当な強度を有する必要がある。

一方、本発明者らの試験研究による知見がら、反射光や
透過屈折光のピーク光量は、液滴径に比例することが判
明している。光源の光強度を増すと、微小液滴の検出は
可能となるか、今度は大きな液滴の透過屈折光が、飽和
する欠点がある。

（ろ）光源強度プロフィルの平坦性。

Ｈｅ−Ｎｅレーザの強度プロフィル（光束断面光量分布
）はガウス分布であるため、平行光線の強度プロフィル
もガウス分布となる。即ち、光軸中心近くでは、光の強
さは大きいが、端に近づくと低下してしまう。

このため、光軸中心付近では、微小液滴からの散乱光を
検出できるが、端に近づくと、大きな液滴しか検出でき
ない。検出が可能な液滴径が光軸中心と端では差が生じ
てしまい、液滴径分布を正確に求められないという致命
的な欠点を有する。

（は）ダイナミックレンジ 第７図の滴下液滴検出装置は、人が直接近づくことので
きない原子炉格納容器内などで使用することを前提に開
発されたものであり、光源のＨｅ−Ｎｅレーザの強度を
いくら大きくしても、人体に対する危険性は考慮しなく
ても良い。

しかし、このような構成の滴下液滴検出装置を利用した
雨量計においては、自然界の降雨を計／ｌ１ｌｌするた
め、ある限られた場所に設置されるとはいえ、人が接近
することも予想される。このため、光源の光強度は低い
ものが望ましい。また、−船釣に雨量計の使用は、気象
観測などにおいて、長期連続することが多い。このため
、前述のように、強力なレーザ光源を用いない場合にお
いても、消費電力の小さい光源が必要とされる。

そこで、本発明の技術的課題は、強力なレーザ光源を使
用しないので安全で、また、消費電力の少なく経済的な
雨滴計測装置を提供することにある。

［課題を解決するための手段］ 本発明によれば、落下する雨滴に平行光線を入射させる
平行光線発生部と、該雨滴により散乱される反射光と該
雨滴を透過する透過屈折光との２つの輝点間の距離を検
出する検出部と、該検出部により検出された輝点間の距
離の値から雨滴の径を計測する演算部とを有し、前記検
出部は、前記１　］ ２つの輝点間の距離を光学結像系により前記透過屈折光
と前記反射光とを一次元センサ上に結像させて検出し、
前記演算部は、前記光学結像系の倍率と前記一次元光セ
ンサ上の前記２つの輝点間の距離から雨滴の径を演算す
る構成を備えた雨滴計測装置において、前記平行光線発
生部は、ガウス分布型の強度プロフィルを持つレーザ光
を均一な強度プロフィルを持つ平行光線に変える第１の
光線変換部と、前記第１の光線変換部からの平行光線を
スリット状平行光線に変換する第２の光線変換部とを有
し、前記スリット状平行光線は、前記雨滴を検出する範
囲を均一な強度で照明することを特徴とする雨滴計測装
置が得られる。

本発明によれば、落下する雨滴に平行光線を入射させる
平行光線発生部と、該雨滴により散乱される反射光と該
雨滴を透過する透過屈折光との２つの輝点間の距離を検
出する検出部と、該検出部により検出された輝点間の距
離の値から雨滴の径を計測する演算部とを有し、前記検
出部は、前記２つの輝点間の距離を光学結像系により前
記透過屈折光と前記反射光とを一次元センサ上に結像さ
せて検出し、前記演算部は、前記光学結像系の倍率と前
記一次元光センサ上の前記２つの輝点間の距離から雨滴
の径を演算する構成を備えた雨滴計測装置において、前
記平行光線発生部は、前記一次元光センサの光軸に対し
、互いに対称となる角度より２方向から入射させる一対
の光源を備え、前記演算部は前記一対の光源の一方から
の平行光線による反射光と、前記一対の光源の他方から
の平行光線による透過光とが完全に重なるときには、そ
の重なりの結果、得られる２つの輝点の間の距離から、
前記一対の光源の一方からの平行光線による反射光と、
前記一対の光源の他方からの平行光線による透過光とが
明確に区別できるときには、光強度の強い各々の光源に
よる透過屈折光による２つの輝点間の距離から、前記雨
滴の径を夫々演算することを特徴とする雨滴計測装置が
得られる。

本発明によれば、落下する雨滴に平行光線を入射させる
平行光線発生部と、該雨滴により散乱される反射光と該
雨滴を透過する透過屈折光との２つの輝点間の距離を検
出する検出部と、該検出部により検出された輝点間の距
離の値から雨滴の径を計測する演算部とを有し、前記検
出部は、前記２つの輝点間の距離を光学結像系により前
記透過屈折光と前記反射光とを一次元センサ上に結像さ
せて検出し、前記演算部は、前記光学結像系の倍率と前
記一次元光センサ上の前記２つの輝点間の距離から雨滴
の径を演算する構成を備えた雨滴計測装置において、前
記平行光線発生部は、前記一次元光センサの光軸に対し
、互いに対称となる角度より２方向から入射させる一対
の光源を備え、前記一対の光源は、ガウス分布型の強度
プロフィルを持つレーザ光を均一な強度プロフィルを持
つ平行光線に変える第１の光線変換部と、前記第１の光
線変換部からの平行光線をスリット状平行光線に変換す
る第２の光線変換部とを有し、前記スリット状平行光線
は、前記雨滴を検出する範囲を均一な強度で照明し、前
記演算部は前記一対の光源の一方からの平行光線による
反射光と、前記−対の光源の他方からの平行光線による
透過光とが完全に重なるときには、その重なりの結果、
得られる２つの輝点の間の距離から、前記一対の光源の
一方からの平行光線による反射光と、前記一対の光源の
他方からの平行光線による透過光とが明確に区別できる
ときには、光強度の強い各々の光源による透過屈折光に
よる２つの輝点間の距離から、前記雨滴の径を夫々演算
することを特徴とする雨滴計測装置が得られる。

［作　用コ 本発明に雨滴計測装置おいては、平行光線発生部は落下
する雨滴に平行光線を入射させる。

検出部は、光学結像系と一次元光センサとを有する。光
学結像系はこの落下する雨滴により散乱される反射光と
該雨滴を透過する透過屈折光とを結像させる。一次元光
センサは、この光学結像系により結像した前記反射光及
び前記透過屈折光とに対応した２つの輝点間の距離を検
出する。

演算部はこの光学結像系の倍率とこの一次元光センサに
より検出された輝点間の距離の値から雨滴の径を計測す
る。

］　５ そして、前記平行光線発生部は、第１の光線変換部と第
２の光線変換部とを有する。第１の光線変換部は、ガウ
ス分布型の強度プロフィルを持っレーザ光を均一な強度
プロフィルを持つ平行光線に変え、第２の光線変換部は
、前記第１の光線変換部からの平行光線をスリット状平
行光線に変換する。このスリット状平行光線は、前記雨
滴を検出する範囲を均一な強度で照明する。

さらに、本発明においては、演算部は、前記平行光線の
一対を一次元光センサの光軸に対し、互いに対称となる
角度より２方向から入射させ、前記一対の平行光線の一
方の光源による反射光と、前記一対の平行光線の残りの
光源による透過光とが完全に重なるときには、その重な
りの結果、得られる２つの輝点の間の距離から、前記一
対の平行光線の一方の光源による反射光と、前記一対の
平行光線の残りの光源による透過光とが明確に区別でき
るときには、光強度の強い夫々の光源による透過屈折光
による２つの輝点の間の距離から、雨滴の径を夫々演算
する。

［実施例］ 本発明の実施例について説明する。

第１図（ａ）は本発明の実施例に係る雨滴計測装置の一
構成例を示す図である。図示された雨滴計測装置は、光
学結像系１と、一次元光センサ２とを有する検出部１０
と、この光学結像系１及び光センサ２の光軸３に対して
θの角度をなす平行光線４を放射する第１の平行光源２
ｏと、光軸３の逆側で、この光軸３に対してθの角度を
なす平行光線５を放射する第２の平行光源２０−とを有
する平行光線発生部とを備えている。

第１及び第２の平行光源２ｏ及び２ｏ−からの夫々の平
行光線５及び６の夫々の反射光及び透過屈折光は、光学
結像系］を通って、一次元光センサ上２に結像し、夫々
の輝点に対応した情報を演算部３０に送り出す。

演算部３０では、第８図（ａ）及び（ｂ）で説明したも
のと同様に検出部１０からの入射角θ１゜θ２及び輝点
間距離ｒ１＋ｒ２の情報がら、前述の第１式により、液
滴の径Ｒを算出する。

第１図（ｂ）は本発明の実施例に係る雨滴計測装置の他
の構成例を示す図である。

第１図（ｂ）に示された雨滴計測装置は、光学結像系〕
と一次元光センサ２とを有する検出部１０と、この光学
結像系１及び光センサ２の光軸３に対してθの角度をな
す平行光線４を放射する平行光源２０と、この平行光線
４の放射方向に配された半透過鏡７と、互いに反射面が
直角に交差するように配された全反射鏡８，８−と、検
出部１、０に接続された演算部３０とを有している。

半透過鏡７は、平行光源２０からの平行光線４の放射方
向に対して一定の角αだけ傾斜しており、入射した平行
光線の一部４ａは透過して光軸に対してθの角度をなし
て光軸と交差し、交差位置６にある液滴に入射する。

一方、半透過鏡７に入射した平行光線４の他の一部４ｂ
は反射して、全反射鏡８にこの反射面の法線方向に対し
てβの角度をなして入射及び反射し、反射光４ｃとなっ
て、全反射鏡８−にこの反射面の法線方向に対してγの
角度をなして入射及び反射して反射光４ｄとなり、光軸
に対してθの角度をなして、光軸に対して前述の平行光
線の一部４ｂとは逆側から光軸３と交差し、交差位置６
にある液滴に入射する（但し、各角度間の関係は、α−
β−γ−π−θで与えられる）。

平行光源２０からの夫々の平行光線４の一部４ａ及びも
う一つの一部４ｃは、液滴に入射し、夫々の反射光及び
透過屈折光となり光学結像系１を通って、一次元光セン
サ上２に夫々結像し、夫々の輝点に対応した情報を演算
部３０に送り出す。

演算部３０では、検出部１０からの入射角θ１θ２及び
輝点間距離ｒ、　＋ｒ２の情報から、前述の第１式によ
り、液滴の径Ｒを算出する。

第１図及び第２図に示された平行光源２０は、第２図（
ａ）又は第２図（ｂ）に示された光学系と、第２図（Ｃ
）に示された光学系との組み合わせによって、構成され
る。

即ち、第２図（ａ）において、Ｈｅ−Ｎｅレーザからの
ビームは、２枚の全反射ミラーにより方向転換され、ビ
ームエキスパンダ部１１１で拡大され、第１のシリンド
リカルレンズ、第２のシリンドリカルレンズからなる光
線変換部を透過して、スリット状の平行光線からなる。

一方、第２図（ｂ）において、Ｈｅ−Ｎｅレーザからの
ビームは、２枚の全反射ミラーにより方向転換され、ビ
ームエキスパンダ部１１１で拡大され、第１．第２、第
３．及び第４のプリズムを夫々透過して、第２図（ａ）
と同様のスリット状の平行光線になる。

ここで、本発明の実施例に係る平行光源２０゜ＬＬ、ｍ
２図（ａ）及び（ｂ）のビームエキスパンダ部１］１に
、第２図（Ｃ）のような平行光線変換部を有する。従っ
て、２種の光線変換部を有することになる。

第２図（ｃ）において、平行光線変換部は、対の非球面
レンズ２１及び２２を有する。一方の非球面レンズ２１
は凹面、他方の非球面レンズ２２は凸面を夫々有する。

左方から入射した、光強度がガウス分布のプロフィルを
もつ入射光２３は、この２枚の非球面レンズ２１及び２
２を透過して、均一な強度プロフィルを有する平坦光２
４に変換される。

第３図（ａ）は第１図（ａ）及び（ｂ）の雨滴計測装置
を使用した場合において、反射光と、透過光とが一致し
た場合の入射角θと光強度との関係を模式的に示す図で
ある。

第３図（ａ）において、第１の光源による輝点（上図）
と第２の光源による輝点（中図）とが−致した場合（下
図）において、実際の液滴の半径は、次式により算出で
きる。

１　　　　　ｒｌ　　＋ｒ２ Ｒ＝−・　　　　　　　　　　　　　　　　　　　・・
・　（１）ｍ　　　ｓｉｎ　θ１　　＋ｓｉｎ　θ２こ
こで ｒｌ　＋ｒ２はセンサ上の２つの輝点間の距離θ１は反
射光の入射角 θ２は透過屈折光の入射角 を夫々示す。

第３図（ｂ）は第１図（ａ）及び（ｂ）の装置を使用し
た場合において、反射光と、透過光とか完全に分離でき
る場合の入射角θと光強度との関係を示す図である。こ
の図において、上図は第１の平行光源による輝点、中国
は第２の平行光源による輝点、下図は第１及び第２の平
行光源による輝点を示す。

第３図（ａ）、第３図（ｂ）のいずれかを用いる理由は
、２つのピークが接近した位置にある場合においては、
ピークが一つの山か、２つの山かの判別が必要になり、
更に、ピークの位置も不明確になるためである。両者と
もに一次元センサの光軸中心から雨滴の位置が外れた場
合には、計算により、入射角度の補正を行う必要がある
（特願昭６３−２６８８０２号）。

更に、第２図（Ｃ）に示したビームエキスパンダ部を有
する本発明の実施例に係る雨滴計の効果を説明する。

ビームエキスパンダ部で光強度を均一分布にする場合に
ついて説明する。

第２図（Ｃ）に示すように、本発明の実施例に係る雨滴
計では、光強度を均一分布にしているため、ビーム径の
１／ｅ（ｅは自然対数の底）の点までのエネルギーを利
用することができて、エネルギー利用率は、６３％程度
となる。

一方、第２図で示すようなビームエキスパンダ１１１を
使用せずビームを単に拡大するだけの場合、第４図で示
すように、ビーム中心の値の−４％即ち１００〜９６％
の点までのエネルギーしか利用できない。

１　／　ｅの点まで示したビーム径を１ｍｍとすれば、
９６％の点までの径は、約０．２ｍｍとなり、エネルギ
ー利用率は、約１６％に過ぎない。

従って、本発明の実施例に係る装置を用いた場合には、
約４倍の効率が得られることになる。また、従来のよう
に、１／ｅ点までの単に拡げただけで用いると、エネル
ギー利用率は、同じであるか、光軸中心と端部との光量
比は、１：０．３７であり、均一光とすることにより、
１１０．３７−２．７倍の光強度を得たのと等価となる
。

本発明の実施例に係る装置を用いた場合には、第１図（
ａ）のように、２方向から入射することにより、反射光
と、透過屈折光との強度比を１：Ａとして、両者か重な
る角度を選択した時には、強度をｌ＋Ａに、また、両者
が分離した角度θを選択した時でも、強度をＡ倍に高め
ることができる。　Ａ″−１０であり、光強度を１桁上
げることが可能となる。

次に、第１図（ｂ）のように、１７２分割した後に、入
射する場合を考える。強度比を前述の１：Ａとすると、 １、反射光と、透過屈折光とが重なる角度θについては
、 １／２＋Ａ／２ ２、両者が分離した角度θについては、Ａ／２ となり、Ａ＝１０であることから、約５倍以上に光強度
を高めることができる。

また、ビームエキスパンダで光強度を均一分布にすると
、等価的に２．７倍の光強度が得られる。

これを、上記の２方向から、入射光を組合せることによ
り、１つの平行光源を１Ｘ２分割する場合についてても
、 ２．７Ｘ５−１３．５倍 の光強度が得られることになる。

第１図（ａ）及び（ｂ）いずれについても、検出すべき
２つの輝点は、同じ強さてあり、ダイナミックレンジは
、Ａ倍に拡がることになる。

即ち、光量的には大きい液滴を６ｍｍとすれば、下は０
．１ｍｍまでの検出が可能となる。

［発明の効果］ 以上説明したように、本発明によれば、強力なレーザ光
源を使用しないので安全で、また、消費電力の少なく経
済的な雨滴計測装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）は本発明の実施例に係る雨滴計測装置の一
構成例を示す図、第１図（ｂ）は本発明の実施例に係る
雨滴計測装置の他の構成例を示す図、第２図（ａ）、（
ｂ）、（ｃ）は本発明の実施例に係る平行光源を説明す
るための図、第３図（ａ）は第１図（ａ）及び（ｂ）の
雨滴計測装置を使用した場合において、反射光と、透過
光とが一致した場合の入射角θと光強度との関係を模式
的に示す図、第３図（ｂ）は第１図（ａ）及び（ｂ）の
装置を使用した場合において、反射光と、透過光とが完
全に分離できる場合の入射角θと光強度との関係を示す
図、第４図は平行光線のエネルギー利用率を示す図、第
５図は従来の１１ｇｍ計の一例を示す図、第６図は従来
の光雨量計の一例を示す図、第７図は従来の滴下液滴の
検出装置の一構成例を示す図、第８図（ａ）は第７図の
滴下液滴の検出装置の構成原理を示す図、第８図（ｂ）
は第７図の滴下液滴の検出装置の一次元センサ上の像を
示す図、第９図は４０９６画素ＣＣＤセンサセン出波形
を示す図である。 図中、１は光学結像系、２は一次元光センサ、３は光軸
、４及び５は平行光線、７は半透鏡、８及び８′は全反
射鏡、１０は検出部、２０及び２０′は平行光源、２１
及び２２は非球面レンズ、２３は入射光、２４は出射光
、３０は演算部、５０は円筒、５１は両受は板、５３は
バネ、５４はマイクロホン、７０は光、７１は平行光源
、７２は滴下液滴、７３は一次元光センサ、７４は光学
結像系、１１１はビームエキスパンダである。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、落下する雨滴に平行光線を入射させる平行光線発生
   部と、 該雨滴により散乱される反射光と該雨滴を透過する透過
   屈折光との２つの輝点間の距離を検出する検出部と、 該検出部により検出された輝点間の距離の値から雨滴の
   径を計測する演算部とを有し、前記検出部は、前記２つ
   の輝点間の距離を光学結像系により前記透過屈折光と前
   記反射光とを一次元センサ上に結像させて検出し、前記
   演算部は、前記光学結像系の倍率と前記一次元光センサ
   上の前記２つの輝点間の距離から雨滴の径を演算する構
   成を備えた雨滴計測装置において、 前記平行光線発生部は、ガウス分布型の強度プロフィル
   を持つレーザ光を均一な強度プロフィルを持つ平行光線
   に変える第１の光線変換部と、前記第１の光線変換部か
   らの平行光線をスリット状平行光線に変換する第２の光
   線変換部とを有し、前記スリット状平行光線は、前記雨
   滴を検出する範囲を均一な強度で照明することを特徴と
   する雨滴計測装置。 ２、落下する雨滴に平行光線を入射させる平行光線発生
   部と、 該雨滴により散乱される反射光と該雨滴を透過する透過
   屈折光との２つの輝点間の距離を検出する検出部と、 該検出部により検出された輝点間の距離の値から雨滴の
   径を計測する演算部とを有し、前記検出部は、前記２つ
   の輝点間の距離を光学結像系により前記透過屈折光と前
   記反射光とを一次元センサ上に結像させて検出し、前記
   演算部は、前記光学結像系の倍率と前記一次元光センサ
   上の前記２つの輝点間の距離から雨滴の径を演算する構
   成を備えた雨滴計測装置において、 前記平行光線発生部は、前記一次元光センサの光軸に対
   し、互いに対称となる角度より２方向から入射させる一
   対の光源を備え、 前記演算部は前記一対の光源の一方からの平行光線によ
   る反射光と、前記一対の光源の他方からの平行光線によ
   る透過光とが完全に重なるときには、その重なりの結果
   、得られる２つの輝点の間の距離から、 前記一対の光源の一方からの平行光線による反射光と、
   前記一対の光源の他方からの平行光線による透過光とが
   明確に区別できるときには、光強度の強い各々の光源に
   よる透過屈折光による２つの輝点間の距離から、 前記雨滴の径を夫々演算することを特徴とする雨滴計測
   装置。 ３、落下する雨滴に平行光線を入射させる平行光線発生
   部と、 該雨滴により散乱される反射光と該雨滴を透過する透過
   屈折光との２つの輝点間の距離を検出する検出部と、 該検出部により検出された輝点間の距離の値から雨滴の
   径を計測する演算部とを有し、前記検出部は、前記２つ
   の輝点間の距離を光学結像系により前記透過屈折光と前
   記反射光とを一次元センサ上に結像させて検出し、前記
   演算部は、前記光学結像系の倍率と前記一次元光センサ
   上の前記２つの輝点間の距離から雨滴の径を演算する構
   成を備えた雨滴計測装置において、 前記平行光線発生部は、前記一次元光センサの光軸に対
   し、互いに対称となる角度より２方向から入射させる一
   対の光源を備え、 前記一対の光源は、ガウス分布型の強度プロフィルを持
   つレーザ光を均一な強度プロフィルを持つ平行光線に変
   える第１の光線変換部と、前記第１の光線変換部からの
   平行光線をスリット状平行光線に変換する第２の光線変
   換部とを有し、前記スリット状平行光線は、前記雨滴を
   検出する範囲を均一な強度で照明し、 前記演算部は前記一対の光源の一方からの平行光線によ
   る反射光と、前記一対の光源の他方からの平行光線によ
   る透過光とが完全に重なるときには、その重なりの結果
   、得られる２つの輝点の間の距離から、 前記一対の光源の一方からの平行光線による反射光と、
   前記一対の光源の他方からの平行光線による透過光とが
   明確に区別できるときには、光強度の強い各々の光源に
   よる透過屈折光による２つの輝点間の距離から、 前記雨滴の径を夫々演算することを特徴とする雨滴計測
   装置。