JPH08114673A - レーザドップラー速度測定装置 - Google Patents
レーザドップラー速度測定装置Info
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- JPH08114673A JPH08114673A JP6250961A JP25096194A JPH08114673A JP H08114673 A JPH08114673 A JP H08114673A JP 6250961 A JP6250961 A JP 6250961A JP 25096194 A JP25096194 A JP 25096194A JP H08114673 A JPH08114673 A JP H08114673A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 被測定物表面の凹凸によるノイズの影響をな
くし、高精度な被測定物の速度変動を検出することが可
能なレーザドップラー速度測定装置を提供することを目
的とする。 【構成】 複数の受光手段から出力される受光信号から
ドップラー信号を検出する複数のドップラー信号検出手
段と、この複数のドップラー信号検出手段から出力され
る各速度信号に対してフーリエ変換を行い、各速度信号
の周波数成分及び位相を求めるフーリエ変換手段と、こ
のフーリエ変換手段によって求められた各速度信号の周
波数成分及び位相から、各速度信号のうち同一位相の周
波数成分を検出する位相比較制御手段とを備えるように
構成した。
くし、高精度な被測定物の速度変動を検出することが可
能なレーザドップラー速度測定装置を提供することを目
的とする。 【構成】 複数の受光手段から出力される受光信号から
ドップラー信号を検出する複数のドップラー信号検出手
段と、この複数のドップラー信号検出手段から出力され
る各速度信号に対してフーリエ変換を行い、各速度信号
の周波数成分及び位相を求めるフーリエ変換手段と、こ
のフーリエ変換手段によって求められた各速度信号の周
波数成分及び位相から、各速度信号のうち同一位相の周
波数成分を検出する位相比較制御手段とを備えるように
構成した。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、複数本のレーザ光を
被測定物に照射し、被測定物の速度に応じてドップラー
シフトする散乱光の周波数変移を検出することにより非
接触状態で被測定物の移動速度を測定するレーザドップ
ラー速度測定装置に関するものである。
被測定物に照射し、被測定物の速度に応じてドップラー
シフトする散乱光の周波数変移を検出することにより非
接触状態で被測定物の移動速度を測定するレーザドップ
ラー速度測定装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、上記非接触方式の速度測定装置と
しては、レーザドップラー方式を採用したものが使用さ
れている。図１４はレーザドップラー方式を採用した速
度測定装置の測定原理を示すものである。このレーザド
ップラー方式の速度測定装置の光源１００としては、Ｈ
ｅ−Ｎｅレーザや半導体レーザが良く用いられている。
上記レーザドップラー方式の速度測定装置は、レーザ光
源１００から出射されるレーザ光ＬＢをビームスプリッ
タ１０２で二分し、一方のレーザ光ＬＢをビームスプリ
ッタ１０２を透過して被測定物に直接照射するととも
に、他方のレーザ光ＬＢをミラー１０３により反射して
被測定物１０７に照射することにより、２本のレーザ光
ＬＢを交差角θで被測定物１０７上に照射する。そし
て、ある速度ｖで移動する被測定物１０７により散乱さ
れる散乱光を、集光レンズ１０４等の光学系を経て光電
変換素子等の受光センサ１０５で検出し、この受光セン
サ１０５の検出信号をアンプによって増幅するととも
に、バンドパスフィルター（ＢＰＦ）を介してヘテロダ
イン検波し、ドップラー信号を得る。このとき検波され
るドップラー信号のドップラー周波数は、次式で表され
る。 ｆD ＝（２ｖ）ｓｉｎθ／λ ここで、ｆD はドップラー周波数、ｖは被測定物の速
度、λはレーザ光の波長、θはビーム交差角である。
しては、レーザドップラー方式を採用したものが使用さ
れている。図１４はレーザドップラー方式を採用した速
度測定装置の測定原理を示すものである。このレーザド
ップラー方式の速度測定装置の光源１００としては、Ｈ
ｅ−Ｎｅレーザや半導体レーザが良く用いられている。
上記レーザドップラー方式の速度測定装置は、レーザ光
源１００から出射されるレーザ光ＬＢをビームスプリッ
タ１０２で二分し、一方のレーザ光ＬＢをビームスプリ
ッタ１０２を透過して被測定物に直接照射するととも
に、他方のレーザ光ＬＢをミラー１０３により反射して
被測定物１０７に照射することにより、２本のレーザ光
ＬＢを交差角θで被測定物１０７上に照射する。そし
て、ある速度ｖで移動する被測定物１０７により散乱さ
れる散乱光を、集光レンズ１０４等の光学系を経て光電
変換素子等の受光センサ１０５で検出し、この受光セン
サ１０５の検出信号をアンプによって増幅するととも
に、バンドパスフィルター（ＢＰＦ）を介してヘテロダ
イン検波し、ドップラー信号を得る。このとき検波され
るドップラー信号のドップラー周波数は、次式で表され
る。 ｆD ＝（２ｖ）ｓｉｎθ／λ ここで、ｆD はドップラー周波数、ｖは被測定物の速
度、λはレーザ光の波長、θはビーム交差角である。
【０００３】上記の式におけるドップラー周波数ｆ
D は、被測定物の速度ｖに比例するため、ドップラー信
号を取り出し処理することで、被測定物の速度ｖを測定
することができる。
D は、被測定物の速度ｖに比例するため、ドップラー信
号を取り出し処理することで、被測定物の速度ｖを測定
することができる。
【０００４】ところで、上記のごとく構成されるレーザ
ドップラー方式を採用した速度測定装置では、２次元方
向に対する被測定物の速度を測定する場合や、伸縮する
被測定物の速度を測定する場合に、測定誤差が生じると
いう問題点を有している。
ドップラー方式を採用した速度測定装置では、２次元方
向に対する被測定物の速度を測定する場合や、伸縮する
被測定物の速度を測定する場合に、測定誤差が生じると
いう問題点を有している。
【０００５】そこで、２次元方向に対する被測定物の速
度や伸縮する被測定物の速度を測定可能とする技術とし
ては、特開昭６３−２０４１８３号公報や特開平４−２
５７９１号公報等に開示されたものがある。
度や伸縮する被測定物の速度を測定可能とする技術とし
ては、特開昭６３−２０４１８３号公報や特開平４−２
５７９１号公報等に開示されたものがある。
【０００６】上記特開昭６３−２０４１８３号公報に係
る反射型レーザドップラ速度測定装置は、被測定物をレ
ーザ光にて照射したときに該被測定物から反射される散
乱光のドップラシフトに基づいて該被測定物の移動速度
の二次元方向成分を同時に求める反射型レーザドップラ
速度測定装置において、共通のレーザー光から互いに直
交する偏向面を備えた第１偏向および第２偏向を発生さ
せるレーザ光出力装置と、前記第１偏向および第２偏向
を前記被測定物上の一点に集光するための集光レンズを
備え、該集光レンズの光軸を含む第１平面内において前
記第１偏向を該光軸に対して予め定められた一定の角度
だけ傾斜した２本のビームにて該光軸の両側から前記一
点に向かって照射するとともに、該光軸を含み且つ該第
１平面と直交する第２平面内において前記第２偏向を該
光軸に対して予め定められた一定の角度だけ傾斜した２
本のビームにて該光軸の両側から前記一点に向かって照
射するレーザ光照射手段と、前記被測定物から反射され
た散乱光から前記第１偏向および第２偏向に対応した第
１偏向散乱光および第２偏向散乱光を選別する選別手段
と、前記第１偏向散乱光間の干渉によるビート周波数に
基づいて前記第１平面内の前記光軸と直交する方向にお
ける前記被測定物の移動速度を決定するとともに、前記
第２偏向散乱光間の干渉によるビート周波数に基づいて
前記第２平面内の前記光軸と直交する方向における前記
被測定物の移動速度を決定する速度決定手段と、を含む
ように構成したものである。
る反射型レーザドップラ速度測定装置は、被測定物をレ
ーザ光にて照射したときに該被測定物から反射される散
乱光のドップラシフトに基づいて該被測定物の移動速度
の二次元方向成分を同時に求める反射型レーザドップラ
速度測定装置において、共通のレーザー光から互いに直
交する偏向面を備えた第１偏向および第２偏向を発生さ
せるレーザ光出力装置と、前記第１偏向および第２偏向
を前記被測定物上の一点に集光するための集光レンズを
備え、該集光レンズの光軸を含む第１平面内において前
記第１偏向を該光軸に対して予め定められた一定の角度
だけ傾斜した２本のビームにて該光軸の両側から前記一
点に向かって照射するとともに、該光軸を含み且つ該第
１平面と直交する第２平面内において前記第２偏向を該
光軸に対して予め定められた一定の角度だけ傾斜した２
本のビームにて該光軸の両側から前記一点に向かって照
射するレーザ光照射手段と、前記被測定物から反射され
た散乱光から前記第１偏向および第２偏向に対応した第
１偏向散乱光および第２偏向散乱光を選別する選別手段
と、前記第１偏向散乱光間の干渉によるビート周波数に
基づいて前記第１平面内の前記光軸と直交する方向にお
ける前記被測定物の移動速度を決定するとともに、前記
第２偏向散乱光間の干渉によるビート周波数に基づいて
前記第２平面内の前記光軸と直交する方向における前記
被測定物の移動速度を決定する速度決定手段と、を含む
ように構成したものである。
【０００７】この反射型レーザドップラ速度測定装置
は、２次元方向の速度を測定する際に、１組のレーザー
ビーム２本が有する面に対し、直角な方向に他の１組の
レーザビーム２本を照射することにより、被測定物の移
動方向と２ビームの有する面との角度がずれても被測定
物の速度を高精度に測定することを可能としたものであ
る。
は、２次元方向の速度を測定する際に、１組のレーザー
ビーム２本が有する面に対し、直角な方向に他の１組の
レーザビーム２本を照射することにより、被測定物の移
動方向と２ビームの有する面との角度がずれても被測定
物の速度を高精度に測定することを可能としたものであ
る。
【０００８】また、特開平４−２５７９１号公報に係る
ドップラー速度計は、波長λの照射光束を所定の入射角
θで移動物体に入射させ、該移動物体からの散乱光の周
波数の偏移に基づいて該移動物体の速度情報を検出する
ドップラー速度計において、該照射光束の波長λの変化
に応じて該入射角θが変化し、ｓｉｎθ／λがほぼ一定
となるように該照射光束を該移動物体に入射せしめる光
学系と、該移動物体の移動方向に該照射光束を複数個入
射させる光学手段と、該移動物体面上の複数の位置から
得られる速度情報を利用して該移動物体の速度情報を検
出する演算手段とを有するように構成したものである。
ドップラー速度計は、波長λの照射光束を所定の入射角
θで移動物体に入射させ、該移動物体からの散乱光の周
波数の偏移に基づいて該移動物体の速度情報を検出する
ドップラー速度計において、該照射光束の波長λの変化
に応じて該入射角θが変化し、ｓｉｎθ／λがほぼ一定
となるように該照射光束を該移動物体に入射せしめる光
学系と、該移動物体の移動方向に該照射光束を複数個入
射させる光学手段と、該移動物体面上の複数の位置から
得られる速度情報を利用して該移動物体の速度情報を検
出する演算手段とを有するように構成したものである。
【０００９】このドップラー速度計は、伸縮する被測定
物の速度を測定する際に、被測定物の移動方向と同一方
向の多点を測定し、平均化することで測定誤差をなくす
ようにしたものである。
物の速度を測定する際に、被測定物の移動方向と同一方
向の多点を測定し、平均化することで測定誤差をなくす
ようにしたものである。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来技術の場合には、次のような問題点を有している。す
なわち、上記提案に係るレーザドップラー方式を採用し
た速度測定装置の場合には、２次元方向に対する被測定
物の速度の測定や、伸縮する被測定物の速度の測定が可
能であるものの、実際に速度を測定する被測定物は、表
面が凹凸を有しているため、この被測定物表面の凹凸に
よる反射率等のランダムな変化によって、検出される速
度情報にノイズが発生する。そのため、上記従来のレー
ザドップラー方式を採用した速度測定装置の場合には、
微少な速度変動成分がノイズに埋もれてしまって検出す
ることができないという問題点があった。
来技術の場合には、次のような問題点を有している。す
なわち、上記提案に係るレーザドップラー方式を採用し
た速度測定装置の場合には、２次元方向に対する被測定
物の速度の測定や、伸縮する被測定物の速度の測定が可
能であるものの、実際に速度を測定する被測定物は、表
面が凹凸を有しているため、この被測定物表面の凹凸に
よる反射率等のランダムな変化によって、検出される速
度情報にノイズが発生する。そのため、上記従来のレー
ザドップラー方式を採用した速度測定装置の場合には、
微少な速度変動成分がノイズに埋もれてしまって検出す
ることができないという問題点があった。
【００１１】そこで、この発明は、上記従来技術の問題
点を解決するためになされたもので、その目的とすると
ころは、被測定物表面の凹凸によるノイズの影響をなく
し、高精度な被測定物の速度変動を検出することが可能
なレーザドップラー速度測定装置を提供することにあ
る。
点を解決するためになされたもので、その目的とすると
ころは、被測定物表面の凹凸によるノイズの影響をなく
し、高精度な被測定物の速度変動を検出することが可能
なレーザドップラー速度測定装置を提供することにあ
る。
【００１２】
【課題を解決するための手段】上述した技術的課題は、
この発明の請求項第１項に係るレーザドップラー速度測
定装置では、被測定物上の隣接した複数の照射位置に、
各照射位置毎に同一のレーザ光を複数本に分離したうち
の２本のレーザ光を所定の角度を成して当該照射位置で
交差するように照射して、少なくとも被測定物上の同一
の照射位置に照射される２本のレーザ光が同一のレーザ
光を分離したものとなるように設定し、上記被測定物上
の各照射位置で散乱される散乱光を複数の受光手段によ
って受光して、当該受光信号からドップラー信号を検出
して被測定物の速度を測定するレーザドップラー速度測
定装置において、上記複数の受光手段から出力される受
光信号からドップラー信号を検出する複数のドップラー
信号検出手段と、この複数のドップラー信号検出手段か
ら出力される各速度信号に対してフーリエ変換を行い、
各速度信号の周波数成分及び位相を求めるフーリエ変換
手段と、このフーリエ変換手段によって求められた各速
度信号の周波数成分及び位相から、各速度信号のうち同
一位相の周波数成分を検出する位相比較制御手段とを備
えるように構成することによって解決される。
この発明の請求項第１項に係るレーザドップラー速度測
定装置では、被測定物上の隣接した複数の照射位置に、
各照射位置毎に同一のレーザ光を複数本に分離したうち
の２本のレーザ光を所定の角度を成して当該照射位置で
交差するように照射して、少なくとも被測定物上の同一
の照射位置に照射される２本のレーザ光が同一のレーザ
光を分離したものとなるように設定し、上記被測定物上
の各照射位置で散乱される散乱光を複数の受光手段によ
って受光して、当該受光信号からドップラー信号を検出
して被測定物の速度を測定するレーザドップラー速度測
定装置において、上記複数の受光手段から出力される受
光信号からドップラー信号を検出する複数のドップラー
信号検出手段と、この複数のドップラー信号検出手段か
ら出力される各速度信号に対してフーリエ変換を行い、
各速度信号の周波数成分及び位相を求めるフーリエ変換
手段と、このフーリエ変換手段によって求められた各速
度信号の周波数成分及び位相から、各速度信号のうち同
一位相の周波数成分を検出する位相比較制御手段とを備
えるように構成することによって解決される。
【００１３】
【作用】速度情報に混入してくる被測定物表面の凹凸に
よるノイズは、被測定物上の隣接した複数の照射位置に
対応した複数の受光手段によって検出される受光信号に
含まれる。ところで、被測定物の任意の測定表面に着目
すると、この測定表面の凹凸によるノイズは、各受光手
段において時間（位相）のずれた状態で発生する。しか
し、被測定物の真の速度変動は、当該被測定物上の隣接
した複数の照射位置において同時に発生するため、各受
光手段より出力された速度情報をフーリエ変換手段によ
ってフーリエ変換して、位相比較制御手段によって位相
のずれた状態を比較すれば、被測定物の真の速度変動を
得ることができる。
よるノイズは、被測定物上の隣接した複数の照射位置に
対応した複数の受光手段によって検出される受光信号に
含まれる。ところで、被測定物の任意の測定表面に着目
すると、この測定表面の凹凸によるノイズは、各受光手
段において時間（位相）のずれた状態で発生する。しか
し、被測定物の真の速度変動は、当該被測定物上の隣接
した複数の照射位置において同時に発生するため、各受
光手段より出力された速度情報をフーリエ変換手段によ
ってフーリエ変換して、位相比較制御手段によって位相
のずれた状態を比較すれば、被測定物の真の速度変動を
得ることができる。
【００１４】
【実施例】以下にこの発明を図示の実施例に基づいて説
明する。
明する。
【００１５】図１はこの発明に係るレーザドップラー速
度測定装置の一実施例を示すものである。
度測定装置の一実施例を示すものである。
【００１６】図１において、１ａ、１ｂはそれぞれレー
ザ光を出射するレーザ光源を示しており、一方のレーザ
光源１ａから出射されたレーザ光ＬＢ１の一部は、ハー
フミラー２を透過した後ミラー３により反射されて被測
定物７上に照射されるとともに、当該レーザ光源１ａか
ら出射されたレーザ光の他の部分は、ハーフミラー２に
より反射されて被測定物７上の同一点に、他方のレーザ
光と交差角θ１を成すように照射される。また、他方の
レーザ光源１ｂから出射されたレーザ光ＬＢ２の一部
は、ハーフミラー２を透過した後ミラー３により反射さ
れて被測定物７上に照射されるとともに、当該レーザ光
源１ｂから出射されたレーザ光ＬＢ２の他の部分は、ハ
ーフミラー２により反射されて被測定物７上の同一点
に、他方のレーザ光と交差角θ２を成すように照射され
る。さらに、上記２つのレーザ光源１ａ、１ｂから出射
された２本のレーザ光ＬＢ１、ＬＢ２は、被測定物７の
移動方向に沿った異なる照射位置に照射されるように設
定されている。なお、この実施例では、交差角θ１と交
差角θ２は、ｆD1＝（２ｖ）ｓｉｎθ1 ／λ1 、ｆD2＝
（２ｖ）ｓｉｎθ2 ／λ2 において、ｆD1＝ｆD2となる
ようにθ1 、θ2 を設定している。
ザ光を出射するレーザ光源を示しており、一方のレーザ
光源１ａから出射されたレーザ光ＬＢ１の一部は、ハー
フミラー２を透過した後ミラー３により反射されて被測
定物７上に照射されるとともに、当該レーザ光源１ａか
ら出射されたレーザ光の他の部分は、ハーフミラー２に
より反射されて被測定物７上の同一点に、他方のレーザ
光と交差角θ１を成すように照射される。また、他方の
レーザ光源１ｂから出射されたレーザ光ＬＢ２の一部
は、ハーフミラー２を透過した後ミラー３により反射さ
れて被測定物７上に照射されるとともに、当該レーザ光
源１ｂから出射されたレーザ光ＬＢ２の他の部分は、ハ
ーフミラー２により反射されて被測定物７上の同一点
に、他方のレーザ光と交差角θ２を成すように照射され
る。さらに、上記２つのレーザ光源１ａ、１ｂから出射
された２本のレーザ光ＬＢ１、ＬＢ２は、被測定物７の
移動方向に沿った異なる照射位置に照射されるように設
定されている。なお、この実施例では、交差角θ１と交
差角θ２は、ｆD1＝（２ｖ）ｓｉｎθ1 ／λ1 、ｆD2＝
（２ｖ）ｓｉｎθ2 ／λ2 において、ｆD1＝ｆD2となる
ようにθ1 、θ2 を設定している。
【００１７】上記２つのレーザ光源１ａ、１ｂとして
は、それぞれ波長の異なるレーザ光ＬＢ１、ＬＢ２を出
射するものが使用されており、例えば、レーザ光源１ａ
が波長６３０ｎｍのレーザ光を、レーザ光源１ｂが波長
７８０ｎｍのレーザ光を、それぞれ出射するように設定
される。
は、それぞれ波長の異なるレーザ光ＬＢ１、ＬＢ２を出
射するものが使用されており、例えば、レーザ光源１ａ
が波長６３０ｎｍのレーザ光を、レーザ光源１ｂが波長
７８０ｎｍのレーザ光を、それぞれ出射するように設定
される。
【００１８】そして、上記レーザ光源１ａ、１ｂから出
射され、移動する被測定物７の表面で散乱された２組の
レーザ光は、それぞれ２つの集光レンズ４ａ、４ｂを介
して２つの受光センサ５ａ、５ｂによって検出されるよ
うになっている。その際、上記レーザ光源１ａ、１ｂ
は、それぞれ波長の異なるレーザ光ＬＢ１、ＬＢ２を出
射するものが使用されているため、受光センサ５ａは、
レーザ光源１ｂから出射されるレーザ光ＬＢ２の波長に
対し感度を持たず、受光センサ５ｂは、レーザ光源１ａ
から出射されるレーザ光ＬＢ１の波長に対し感度を持た
ないものが使用される。こうすることによって、レーザ
光源１ａ、１ｂから出射されるレーザ光ＬＢ１、ＬＢ２
を完全に分離して検出することができ、散乱光をそのま
ま受光するだけできれいなドップラー信号を得ることが
できるようになっている。これらの受光センサ５ａ、５
ｂから出力される信号は、信号処理手段８によって所定
の信号処理が施された後、速度情報比較手段９によって
速度情報の比較等が行われるように構成されている。
射され、移動する被測定物７の表面で散乱された２組の
レーザ光は、それぞれ２つの集光レンズ４ａ、４ｂを介
して２つの受光センサ５ａ、５ｂによって検出されるよ
うになっている。その際、上記レーザ光源１ａ、１ｂ
は、それぞれ波長の異なるレーザ光ＬＢ１、ＬＢ２を出
射するものが使用されているため、受光センサ５ａは、
レーザ光源１ｂから出射されるレーザ光ＬＢ２の波長に
対し感度を持たず、受光センサ５ｂは、レーザ光源１ａ
から出射されるレーザ光ＬＢ１の波長に対し感度を持た
ないものが使用される。こうすることによって、レーザ
光源１ａ、１ｂから出射されるレーザ光ＬＢ１、ＬＢ２
を完全に分離して検出することができ、散乱光をそのま
ま受光するだけできれいなドップラー信号を得ることが
できるようになっている。これらの受光センサ５ａ、５
ｂから出力される信号は、信号処理手段８によって所定
の信号処理が施された後、速度情報比較手段９によって
速度情報の比較等が行われるように構成されている。
【００１９】しかし、上記２つの受光センサ５ａ、５ｂ
がともにレーザ光源１ａ、１ｂから出射されるレーザ光
ＬＢ１、ＬＢ２の波長に感度を有しているときは、図１
に示すように、集光レンズ４ａ、４ｂの前に光学フィル
タ６ａ、６ｂを配置することにより、特定の波長帯域の
みのレーザ光を検出することが可能となる。なお、上記
受光センサ５ａ、５ｂとしては、例えば、図２に示すよ
うに、波長感度特性の異なるセンサが用いられる。
がともにレーザ光源１ａ、１ｂから出射されるレーザ光
ＬＢ１、ＬＢ２の波長に感度を有しているときは、図１
に示すように、集光レンズ４ａ、４ｂの前に光学フィル
タ６ａ、６ｂを配置することにより、特定の波長帯域の
みのレーザ光を検出することが可能となる。なお、上記
受光センサ５ａ、５ｂとしては、例えば、図２に示すよ
うに、波長感度特性の異なるセンサが用いられる。
【００２０】図３はこの実施例に係るレーザドップラー
速度測定装置の信号処理手段を示すブロック図である。
速度測定装置の信号処理手段を示すブロック図である。
【００２１】図３において、５ａ、５ｂは受光センサか
らなる散乱光受光手段を示すものであり、この散乱光受
光手段５ａ、５ｂから出力される信号は、図示しないア
ンプ及びバンドパスフィルターを介してトラッカ波形整
形回路１０ａ、１０ｂに入力される。これらのトラッカ
波形整形回路１０ａ、１０ｂは、図４に示すように、入
力する受光信号１１に対して他方の端子に入力するパル
ス信号１２に基づいて整形したパルス信号１３を出力す
るものである。このように、上記トラッカ波形整形回路
１０ａ、１０ｂでは、散乱光受光手段５ａ、５ｂから出
力される信号１１の波形の整形等が行われ、当該トラッ
カ波形整形回路１０ａ、１０ｂからは、波形整形された
ドップラー信号１３ａ、１３ｂが出力される。
らなる散乱光受光手段を示すものであり、この散乱光受
光手段５ａ、５ｂから出力される信号は、図示しないア
ンプ及びバンドパスフィルターを介してトラッカ波形整
形回路１０ａ、１０ｂに入力される。これらのトラッカ
波形整形回路１０ａ、１０ｂは、図４に示すように、入
力する受光信号１１に対して他方の端子に入力するパル
ス信号１２に基づいて整形したパルス信号１３を出力す
るものである。このように、上記トラッカ波形整形回路
１０ａ、１０ｂでは、散乱光受光手段５ａ、５ｂから出
力される信号１１の波形の整形等が行われ、当該トラッ
カ波形整形回路１０ａ、１０ｂからは、波形整形された
ドップラー信号１３ａ、１３ｂが出力される。
【００２２】上記ドップラー信号１３ａ、１３ｂのドッ
プラー周波数は、次式で表される。 ｆD ＝（２ｖ）ｓｉｎθ／λ ここで、ｆD はドップラー周波数、ｖは被測定物７の移
動速度、λはレーザ光の波長、θはビーム交差角であ
る。上記の式におけるドップラー周波数ｆD は、被測定
物の速度ｖに比例するため、ドップラー信号の周波数で
あるドップラー周波数ｆD を検出することで、被測定物
の速度ｖを測定するものである。
プラー周波数は、次式で表される。 ｆD ＝（２ｖ）ｓｉｎθ／λ ここで、ｆD はドップラー周波数、ｖは被測定物７の移
動速度、λはレーザ光の波長、θはビーム交差角であ
る。上記の式におけるドップラー周波数ｆD は、被測定
物の速度ｖに比例するため、ドップラー信号の周波数で
あるドップラー周波数ｆD を検出することで、被測定物
の速度ｖを測定するものである。
【００２３】また、上記トラッカ波形整形回路１０ａ、
１０ｂから出力されるドップラー信号１３ａ、１３ｂ
は、デジタルカウンタ１４ａ、１４ｂに入力され、当該
デジタルカウンタ１４ａ、１４ｂによってドップラー信
号の周波数がカウントされる。さらに、上記デジタルカ
ウンタ１４ａ、１４ｂから出力される信号１５ａ、１５
ｂは、高速フーリエ変換（ＦＦＴ：Ｆａｓｔ Ｆｏｕｒ
ｉｅｒ Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）アナライザ１６に入力さ
れ、この高速フーリエ変換（ＦＦＴ）アナライザ１６に
よってデジタルカウンタ１４ａ、１４ｂから出力される
信号に対してフーリエ変換が施される。そして、上記高
速フーリエ変換（ＦＦＴ）アナライザ１６から出力され
るフーリエ変換された信号１７は、周波数解析・位相比
較回路１８に入力され、この周波数解析・位相比較回路
１８からは、ドップラー周波数ｆD等に基づいて検出さ
れた速度及び速度ムラが出力される。
１０ｂから出力されるドップラー信号１３ａ、１３ｂ
は、デジタルカウンタ１４ａ、１４ｂに入力され、当該
デジタルカウンタ１４ａ、１４ｂによってドップラー信
号の周波数がカウントされる。さらに、上記デジタルカ
ウンタ１４ａ、１４ｂから出力される信号１５ａ、１５
ｂは、高速フーリエ変換（ＦＦＴ：Ｆａｓｔ Ｆｏｕｒ
ｉｅｒ Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）アナライザ１６に入力さ
れ、この高速フーリエ変換（ＦＦＴ）アナライザ１６に
よってデジタルカウンタ１４ａ、１４ｂから出力される
信号に対してフーリエ変換が施される。そして、上記高
速フーリエ変換（ＦＦＴ）アナライザ１６から出力され
るフーリエ変換された信号１７は、周波数解析・位相比
較回路１８に入力され、この周波数解析・位相比較回路
１８からは、ドップラー周波数ｆD等に基づいて検出さ
れた速度及び速度ムラが出力される。
【００２４】次に、上記高速フーリエ変換（ＦＦＴ）ア
ナライザ１６におけるマグニチュード、マグニチュード
係数及び位相の算出方法を説明する。
ナライザ１６におけるマグニチュード、マグニチュード
係数及び位相の算出方法を説明する。
【００２５】まず、ある波形の信号に対してＦＦＴを施
したときの実部と虚部は、次の数１式で表すことができ
る。
したときの実部と虚部は、次の数１式で表すことができ
る。
【００２６】
【数１】
【００２７】また、ＦＦＴのマグニチュードは、次の数
２式でで表される。ここで、１／２周期以上の周波数は
省略されるが、数学的にこれらの周波数は全体のエネル
ギーの半分を含んでいる。そのため、下記数２式中の係
数Ａで釣合いをとるようになっている。
２式でで表される。ここで、１／２周期以上の周波数は
省略されるが、数学的にこれらの周波数は全体のエネル
ギーの半分を含んでいる。そのため、下記数２式中の係
数Ａで釣合いをとるようになっている。
【００２８】
【数２】
【００２９】さらに、ＦＦＴのマグニチュード係数は、
与えられた波形の周波数構成分子のピーク値を示し、次
の数３式でで表される。ここで、Ｗ１、Ｗ２はウインド
ウ係数で、Ｗ１はアベレージ、Ｗ２はアベレージスクエ
アードである。
与えられた波形の周波数構成分子のピーク値を示し、次
の数３式でで表される。ここで、Ｗ１、Ｗ２はウインド
ウ係数で、Ｗ１はアベレージ、Ｗ２はアベレージスクエ
アードである。
【００３０】
【数３】
【００３１】また、位相は、次の数４式で表される。
【００３２】
【数４】
【００３３】かかる計算をＦＦＴアナライザ１６で行う
ことにより、図３のデジタルカウンタ１４ａ、１４ｂの
出力である速度−時間波形の各周波数成分・位相が求め
られる。
ことにより、図３のデジタルカウンタ１４ａ、１４ｂの
出力である速度−時間波形の各周波数成分・位相が求め
られる。
【００３４】以上の構成において、この実施例に係るレ
ーザドップラー速度測定装置では、次のようにして被測
定物表面の凹凸によるノイズの影響をなくし、高精度な
被測定物の速度変動を検出することが可能となってい
る。すなわち、上記レーザドップラー速度測定装置で
は、図１に示すように、２つのレーザ光源１ａ、１ｂか
ら出射される波長の異なるレーザ光ＬＢ１、ＬＢ２が、
ハーフミラー２及びミラー３を介して被測定物７上に移
動方向に沿った異なる２点に交差角θ１＝θ２を成すよ
うに照射される。そして、上記被測定物７の表面で散乱
された２組のレーザ光は、それぞれ集光レンズ４ａ、４
ｂを介して受光センサ５ａ、５ｂによって検出される。
ーザドップラー速度測定装置では、次のようにして被測
定物表面の凹凸によるノイズの影響をなくし、高精度な
被測定物の速度変動を検出することが可能となってい
る。すなわち、上記レーザドップラー速度測定装置で
は、図１に示すように、２つのレーザ光源１ａ、１ｂか
ら出射される波長の異なるレーザ光ＬＢ１、ＬＢ２が、
ハーフミラー２及びミラー３を介して被測定物７上に移
動方向に沿った異なる２点に交差角θ１＝θ２を成すよ
うに照射される。そして、上記被測定物７の表面で散乱
された２組のレーザ光は、それぞれ集光レンズ４ａ、４
ｂを介して受光センサ５ａ、５ｂによって検出される。
【００３５】上記受光センサ５ａ、５ｂから出力される
検出信号は、図３に示すように、図示しないアンプによ
って増幅されるとともに、バンドパスフィルタ（ＢＰ
Ｆ）によって所定周波数帯域以外の信号が除去され、ト
ラッカ波形整形回路に入力される。このトラッカ波形整
形回路に入力される信号は、図５（ａ）及び図６（ａ）
に示すような被測定物７の真の速度変動に対応した信号
に、図５（ｂ）及び図６（ｂ）に示すような被測定物７
の表面の凹凸によるノイズ分が畳重した、図５（ｃ）及
び図６（ｃ）に示すような信号１１ａ、１１ｂとなる。
検出信号は、図３に示すように、図示しないアンプによ
って増幅されるとともに、バンドパスフィルタ（ＢＰ
Ｆ）によって所定周波数帯域以外の信号が除去され、ト
ラッカ波形整形回路に入力される。このトラッカ波形整
形回路に入力される信号は、図５（ａ）及び図６（ａ）
に示すような被測定物７の真の速度変動に対応した信号
に、図５（ｂ）及び図６（ｂ）に示すような被測定物７
の表面の凹凸によるノイズ分が畳重した、図５（ｃ）及
び図６（ｃ）に示すような信号１１ａ、１１ｂとなる。
【００３６】次に、この信号１１ａ、１１ｂは、図３に
示すように、トラッカ波形整形回路１０ａ、１０ｂに入
力され、このトラッカ波形整形回路１０ａ、１０ｂから
は、波形整形されたドップラー信号１３ａ、１３ｂが出
力される。そして、このドップラー信号１３ａ、１３ｂ
は、デジタルカウンタ１４ａ、１４ｂを介してＦＦＴア
ナライザ１６に入力され、このＦＦＴアナライザ１６に
よって所定のフーリエ変換が施されるようになってい
る。
示すように、トラッカ波形整形回路１０ａ、１０ｂに入
力され、このトラッカ波形整形回路１０ａ、１０ｂから
は、波形整形されたドップラー信号１３ａ、１３ｂが出
力される。そして、このドップラー信号１３ａ、１３ｂ
は、デジタルカウンタ１４ａ、１４ｂを介してＦＦＴア
ナライザ１６に入力され、このＦＦＴアナライザ１６に
よって所定のフーリエ変換が施されるようになってい
る。
【００３７】上記ＦＦＴアナライザ１６では、図５
（ｄ）及び図６（ｄ）に示すように、デジタルカウント
されたドップラー信号１５ａ、１５ｂに対してフーリエ
変換が施され、前述した数２式に基づいて周波数成分に
応じたマグニチュード（Ｍａｇ）信号が検出される。ま
た、このＦＦＴアナライザ１６では、前述した数４式に
基づいて位相特性が検出され、図７に示すような位相特
性がそれぞれ出力される。
（ｄ）及び図６（ｄ）に示すように、デジタルカウント
されたドップラー信号１５ａ、１５ｂに対してフーリエ
変換が施され、前述した数２式に基づいて周波数成分に
応じたマグニチュード（Ｍａｇ）信号が検出される。ま
た、このＦＦＴアナライザ１６では、前述した数４式に
基づいて位相特性が検出され、図７に示すような位相特
性がそれぞれ出力される。
【００３８】ところで、上記の如く検出されるドップラ
ー信号の周波数及び位相等は、被測定物表面の凹凸の影
響が、２つの測定地点間の距離に応じた位相だけずれて
出力されることになる。一方、被測定物の真の速度変動
分ｆ0 は、２つの測定地点で同時に発生するため、図７
（ａ）（ｂ）に示すように位相ずれがなく同一の位相に
現れ、２つのドップラー信号の速度−時間波形に上記の
計算を行い、比較することで真の速度変動成分を取り出
すことが可能となる。
ー信号の周波数及び位相等は、被測定物表面の凹凸の影
響が、２つの測定地点間の距離に応じた位相だけずれて
出力されることになる。一方、被測定物の真の速度変動
分ｆ0 は、２つの測定地点で同時に発生するため、図７
（ａ）（ｂ）に示すように位相ずれがなく同一の位相に
現れ、２つのドップラー信号の速度−時間波形に上記の
計算を行い、比較することで真の速度変動成分を取り出
すことが可能となる。
【００３９】つまり、ＦＦＴアナライザ１６に接続され
た周波数解析・位相比較回路１８では、図７（ａ）
（ｂ）に示すような出力１の位相と出力２の位相の差が
求められ、この位相差の信号からは、図８に示すよう
に、真の変動周波数であるｆ0 を抽出することができ
る。これにより、ドップラー信号に含まれるノイズの影
響を除去して被測定物の速度変動を高精度で検出するこ
とができる。
た周波数解析・位相比較回路１８では、図７（ａ）
（ｂ）に示すような出力１の位相と出力２の位相の差が
求められ、この位相差の信号からは、図８に示すよう
に、真の変動周波数であるｆ0 を抽出することができ
る。これにより、ドップラー信号に含まれるノイズの影
響を除去して被測定物の速度変動を高精度で検出するこ
とができる。
【００４０】図９はこの発明の他の実施例を示すもので
あり、前記実施例と同一の部分には同一の符号を付して
説明すると、この実施例では、前記図１に示す照明光学
系の構成を変形したものである。
あり、前記実施例と同一の部分には同一の符号を付して
説明すると、この実施例では、前記図１に示す照明光学
系の構成を変形したものである。
【００４１】すなわち、図９において、１ａ、１ｂはそ
れぞれレーザ光を出射するレーザ光源を示しており、一
方のレーザ光源１ａから出射されたレーザ光ＬＢ１の一
部は、ハーフミラー２を透過した後ミラー３ｂ及びミラ
ー３ａにより反射されて被測定物７上に照射されるとと
もに、当該レーザ光源１ａから出射されたレーザ光の他
の部分は、ハーフミラー２及びミラー３ｃａにより反射
されて被測定物７上の同一点に、他方のレーザ光と交差
角θ１を成すように照射される。また、他方のレーザ光
源１ｂから出射されたレーザ光ＬＢ２の一部は、ハーフ
ミラー２を透過した後ミラー３ｂ及びミラー３ａにより
反射されて被測定物７上に照射されるとともに、当該レ
ーザ光源１ｂから出射されたレーザ光ＬＢ２の他の部分
は、ハーフミラー２及びミラー３ｃにより反射されて被
測定物７上の同一点に、他方のレーザ光と交差角θ２を
成すように照射されるようになっている。
れぞれレーザ光を出射するレーザ光源を示しており、一
方のレーザ光源１ａから出射されたレーザ光ＬＢ１の一
部は、ハーフミラー２を透過した後ミラー３ｂ及びミラ
ー３ａにより反射されて被測定物７上に照射されるとと
もに、当該レーザ光源１ａから出射されたレーザ光の他
の部分は、ハーフミラー２及びミラー３ｃａにより反射
されて被測定物７上の同一点に、他方のレーザ光と交差
角θ１を成すように照射される。また、他方のレーザ光
源１ｂから出射されたレーザ光ＬＢ２の一部は、ハーフ
ミラー２を透過した後ミラー３ｂ及びミラー３ａにより
反射されて被測定物７上に照射されるとともに、当該レ
ーザ光源１ｂから出射されたレーザ光ＬＢ２の他の部分
は、ハーフミラー２及びミラー３ｃにより反射されて被
測定物７上の同一点に、他方のレーザ光と交差角θ２を
成すように照射されるようになっている。
【００４２】その他の構成及び作用は、前記実施例と同
様であるので、その説明を省略する。
様であるので、その説明を省略する。
【００４３】図１０はこの発明の他の実施例を示すもの
であり、前記実施例と同一の部分には同一の符号を付し
て説明すると、この実施例では、単一のレーザ光源で被
測定物の複数位置に２ビームの交差部を照射するように
構成されている。
であり、前記実施例と同一の部分には同一の符号を付し
て説明すると、この実施例では、単一のレーザ光源で被
測定物の複数位置に２ビームの交差部を照射するように
構成されている。
【００４４】すなわち、図１０において、１ａはレーザ
光ＬＢを出射するレーザ光源を示しており、このレーザ
光源１ａから出射されたレーザ光ＬＢは、偏光ビームス
プリッタ９より互いに直角な偏光方向を持つような２本
のレーザ光ＬＢ１、ＬＢ２に分離される。上記偏光ビー
ムスプリッタ９より分離された２本のレーザ光ＬＢ１、
ＬＢ２のうち、一方のレーザ光ＬＢ１は、ミラー３ｆで
反射された後ハーフミラー２を透過して、ミラー３ｂ及
びミラー３ａにより反射されて被測定物７上に照射され
るとともに、当該レーザ光源１ａから出射された同じレ
ーザ光ＬＢ１の一部は、ハーフミラー２及びミラー３ｃ
により反射されて被測定物７上の同一点に、他方のレー
ザ光と交差角θ１を成すように照射される。また、上記
偏光ビームスプリッタ９より分離された２本のレーザ光
ＬＢ１、ＬＢ２のうち、他方のレーザ光ＬＢ２は、ミ他
方のレーザ光源１ｂから出射されたレーザ光ＬＢ２の一
部は、ミラー３ｄ及びミラー３ｅで反射された後ハーフ
ミラー２を透過して、ミラミラー３ｂ及びミラー３ａに
より反射されて被測定物７上に照射されるとともに、当
該レーザ光源１ａから出射されたレーザ光ＬＢ２の他の
部分は、ハーフミラー２及びミラー３ｃにより反射され
て被測定物７上の同一点に、他方のレーザ光と交差角θ
２を成すように照射されるようになっている。
光ＬＢを出射するレーザ光源を示しており、このレーザ
光源１ａから出射されたレーザ光ＬＢは、偏光ビームス
プリッタ９より互いに直角な偏光方向を持つような２本
のレーザ光ＬＢ１、ＬＢ２に分離される。上記偏光ビー
ムスプリッタ９より分離された２本のレーザ光ＬＢ１、
ＬＢ２のうち、一方のレーザ光ＬＢ１は、ミラー３ｆで
反射された後ハーフミラー２を透過して、ミラー３ｂ及
びミラー３ａにより反射されて被測定物７上に照射され
るとともに、当該レーザ光源１ａから出射された同じレ
ーザ光ＬＢ１の一部は、ハーフミラー２及びミラー３ｃ
により反射されて被測定物７上の同一点に、他方のレー
ザ光と交差角θ１を成すように照射される。また、上記
偏光ビームスプリッタ９より分離された２本のレーザ光
ＬＢ１、ＬＢ２のうち、他方のレーザ光ＬＢ２は、ミ他
方のレーザ光源１ｂから出射されたレーザ光ＬＢ２の一
部は、ミラー３ｄ及びミラー３ｅで反射された後ハーフ
ミラー２を透過して、ミラミラー３ｂ及びミラー３ａに
より反射されて被測定物７上に照射されるとともに、当
該レーザ光源１ａから出射されたレーザ光ＬＢ２の他の
部分は、ハーフミラー２及びミラー３ｃにより反射され
て被測定物７上の同一点に、他方のレーザ光と交差角θ
２を成すように照射されるようになっている。
【００４５】また、上記被測定物７上で散乱された２つ
の散乱光は、１つの集光レンズ４によって集光されて偏
光ビームスプリッタ９により偏光方向に応じて直交する
２つのレーザ光に分離され、２つの受光素子５ａ、５ｂ
によってそれぞれ受光されるように構成されている。
の散乱光は、１つの集光レンズ４によって集光されて偏
光ビームスプリッタ９により偏光方向に応じて直交する
２つのレーザ光に分離され、２つの受光素子５ａ、５ｂ
によってそれぞれ受光されるように構成されている。
【００４６】その他の構成及び作用は、前記実施例と同
様であるので、その説明を省略する。
様であるので、その説明を省略する。
【００４７】図１１はこの発明の他の実施例を示すもの
であり、前記実施例と同一の部分には同一の符号を付し
て説明すると、この実施例は、図１０に示す実施例と同
様に、単一のレーザ光源で被測定物の複数位置に２ビー
ムの交差部を照射するように構成されている。
であり、前記実施例と同一の部分には同一の符号を付し
て説明すると、この実施例は、図１０に示す実施例と同
様に、単一のレーザ光源で被測定物の複数位置に２ビー
ムの交差部を照射するように構成されている。
【００４８】ただし、この実施例では、図１０に示す実
施例のように、偏光ビームスプリッタ９を用いて１本の
レーザ光を２本のレーザ光ＬＢ１、ＬＢ２に分離するの
ではなく、レーザ光源１ａの直後に配置されたハーフミ
ラー２ｂによって２本のレーザ光ＬＢ１、ＬＢ２に分離
し、しかも一方のレーザ光ＬＢ１の光学系中に超音波等
を用いて周波数を変化させるＡＯＭ素子等からなる周波
数シフタ１０を介在させ、２本のレーザ光ＬＢ１、ＬＢ
２の波長を互いに異ならせるように構成されている。
施例のように、偏光ビームスプリッタ９を用いて１本の
レーザ光を２本のレーザ光ＬＢ１、ＬＢ２に分離するの
ではなく、レーザ光源１ａの直後に配置されたハーフミ
ラー２ｂによって２本のレーザ光ＬＢ１、ＬＢ２に分離
し、しかも一方のレーザ光ＬＢ１の光学系中に超音波等
を用いて周波数を変化させるＡＯＭ素子等からなる周波
数シフタ１０を介在させ、２本のレーザ光ＬＢ１、ＬＢ
２の波長を互いに異ならせるように構成されている。
【００４９】なお、受光センサ等の構成は、図１に示す
実施例と同様である。
実施例と同様である。
【００５０】その他の構成及び作用は、前記実施例と同
様であるので、その説明を省略する。
様であるので、その説明を省略する。
【００５１】図１２はこの発明の他の実施例を示すもの
であり、前記実施例と同一の部分には同一の符号を付し
て説明すると、この実施例では、基本的に図１０に示す
実施例と同様に、単一のレーザ光源で被測定物の複数位
置に２ビームの交差部を照射するように構成されてい
る。
であり、前記実施例と同一の部分には同一の符号を付し
て説明すると、この実施例では、基本的に図１０に示す
実施例と同様に、単一のレーザ光源で被測定物の複数位
置に２ビームの交差部を照射するように構成されてい
る。
【００５２】ただし、この実施例では、偏光ビームスプ
リッタ９より互いに直角な偏光方向を持つような２本の
レーザ光ＬＢ１、ＬＢ２に分離するのではなく、ビーム
スプリッタ９よって単に２本のレーザ光ＬＢ１、ＬＢ２
に分離するようになっている。そして、被測定物７から
の散乱光の検出は、図１に示す実施例と同様に構成され
ているが、２つの散乱光を良好に分離するためには、散
乱光を互いに分離する分離板８を使用するようになって
いる。
リッタ９より互いに直角な偏光方向を持つような２本の
レーザ光ＬＢ１、ＬＢ２に分離するのではなく、ビーム
スプリッタ９よって単に２本のレーザ光ＬＢ１、ＬＢ２
に分離するようになっている。そして、被測定物７から
の散乱光の検出は、図１に示す実施例と同様に構成され
ているが、２つの散乱光を良好に分離するためには、散
乱光を互いに分離する分離板８を使用するようになって
いる。
【００５３】その他の構成及び作用は、前記実施例と同
様であるので、その説明を省略する。
様であるので、その説明を省略する。
【００５４】図１３はこの発明の他の実施例を示すもの
である。図１３は、被測定物７の移動方向と直交する方
向に対する各々のビーム角度φを一定にする構成を示す
図である。ここで、φは移動方向と直交する方向に対
し、各々のビームがなす角度である。被測定物７の移動
方向と直交する方向に対し各々のビーム角度を一定にす
ることにより、各交差部での表面の凹凸による反射光が
ほぼ同一なものとなるように構成されている。
である。図１３は、被測定物７の移動方向と直交する方
向に対する各々のビーム角度φを一定にする構成を示す
図である。ここで、φは移動方向と直交する方向に対
し、各々のビームがなす角度である。被測定物７の移動
方向と直交する方向に対し各々のビーム角度を一定にす
ることにより、各交差部での表面の凹凸による反射光が
ほぼ同一なものとなるように構成されている。
【００５５】その他の構成及び作用は、前記実施例と同
様であるので、その説明を省略する。
様であるので、その説明を省略する。
【００５６】
【発明の効果】この発明は、以上の構成及び作用よりな
るもので、被測定物の表面状態によるノイズに影響され
ることなく、高精度に被測定物の速度変動を検出するこ
とが可能となる。
るもので、被測定物の表面状態によるノイズに影響され
ることなく、高精度に被測定物の速度変動を検出するこ
とが可能となる。
【図１】 図１はこの発明に係るレーザドップラー速度
測定装置の一実施例を示す構成図である。
測定装置の一実施例を示す構成図である。
【図２】 図２は受光センサの波長感度特性を示すグラ
フである。
フである。
【図３】 図３はこの実施例に係るレーザドップラー速
度測定装置の信号処理手段を示すブロック図である。
度測定装置の信号処理手段を示すブロック図である。
【図４】 図４は波形整形回路を示すブロック図であ
る。
る。
【図５】 図５（ａ）〜（ｄ）は信号の波形をそれぞれ
示すグラフである。
示すグラフである。
【図６】 図６（ａ）〜（ｄ）は信号の波形をそれぞれ
示すグラフである。
示すグラフである。
【図７】 図７（ａ）（ｂ）は信号の波形をそれぞれ示
すグラフである。
すグラフである。
【図８】 図８は信号の波形を示すグラフである。
【図９】 図９はこの発明に係るレーザドップラー速度
測定装置の他の実施例を示す構成図である。
測定装置の他の実施例を示す構成図である。
【図１０】 図１０はこの発明に係るレーザドップラー
速度測定装置の他の実施例を示す構成図である。
速度測定装置の他の実施例を示す構成図である。
【図１１】 図１１はこの発明に係るレーザドップラー
速度測定装置の他の実施例を示す構成図である。
速度測定装置の他の実施例を示す構成図である。
【図１２】 図１２はこの発明に係るレーザドップラー
速度測定装置の他の実施例を示す構成図である。
速度測定装置の他の実施例を示す構成図である。
【図１３】 図１３はこの発明に係るレーザドップラー
速度測定装置の他の実施例を示す構成図である。
速度測定装置の他の実施例を示す構成図である。
【図１４】 図１４は従来のレーザドップラー速度測定
装置を示す構成図である。
装置を示す構成図である。
１ａ、１ｂ レーザ光源、ＬＢ１、ＬＢ２ レーザ光、
５ａ、５ｂ 受光センサ、１６ 高速フーリエ変換（Ｆ
ＦＴ）アナライザ、１８ 周波数解析・位相比較回路。
５ａ、５ｂ 受光センサ、１６ 高速フーリエ変換（Ｆ
ＦＴ）アナライザ、１８ 周波数解析・位相比較回路。
Claims (1)
- 【請求項１】 被測定物上の隣接した複数の照射位置
に、各照射位置毎に同一のレーザ光を複数本に分離した
うちの２本のレーザ光を所定の角度を成して当該照射位
置で交差するように照射して、少なくとも被測定物上の
同一の照射位置に照射される２本のレーザ光が同一のレ
ーザ光を分離したものとなるように設定し、上記被測定
物上の各照射位置で散乱される散乱光を複数の受光手段
によって受光して、当該受光信号からドップラー信号を
検出して被測定物の速度を測定するレーザドップラー速
度測定装置において、上記複数の受光手段から出力され
る受光信号からドップラー信号を検出する複数のドップ
ラー信号検出手段と、この複数のドップラー信号検出手
段から出力される各速度信号に対してフーリエ変換を行
い、各速度信号の周波数成分及び位相を求めるフーリエ
変換手段と、このフーリエ変換手段によって求められた
各速度信号の周波数成分及び位相から、各速度信号のう
ち同一位相の周波数成分を検出する位相比較制御手段と
を備えたことを特徴とするレーザドップラー速度測定装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25096194A JP3235368B2 (ja) | 1994-10-17 | 1994-10-17 | レーザドップラー速度測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25096194A JP3235368B2 (ja) | 1994-10-17 | 1994-10-17 | レーザドップラー速度測定装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08114673A true JPH08114673A (ja) | 1996-05-07 |
| JP3235368B2 JP3235368B2 (ja) | 2001-12-04 |
Family
ID=17215597
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
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