JPS61134609A

JPS61134609A - 変位測定方法

Info

Publication number: JPS61134609A
Application number: JP25827984A
Authority: JP
Inventors: Seiichi Sakamoto; 誠一坂本
Original assignee: OYO KEISOKU KOGYO KK
Current assignee: OYO KEISOKU KOGYO KK
Priority date: 1984-12-05
Filing date: 1984-12-05
Publication date: 1986-06-21

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】（イ）産業上の利用分野たとえば構造物等の経時的変位を遠隔的に測定する場合
に用いられるものである。

（ロ）従来の技術一般にはトランシットやレベル等を使用して、このよう
な測定を行っていた。

（ハ）発明が解決しようとする問題点（ロ）に述べた従来の方法によれば最小目盛の関係で精
度が悪（、また、人の眼で見て測定することで時間を要
し、信頼性に欠け、さらには連続記録や自動記録ができ
ないという実用上の問題があった。

（ニ）問題点を解決するための手段ｉ）所定角度を形成する一対の反射面部からなる反射ミ
ラーを設ける。

ｉｉ）この反射ミラーを変位測定線上に入射面が位置す
るように被測定物に固定する。

１ｉｉ）上記ミラーに所定位置の光源からビームを入射
させ一対の反射面部に順次反射させる。

ｉｖ）この反射ビームを受光位置検出器で受光検出する
。

（ホ）作用被測定物の変位に伴って反射ミラーが変位すると、ビー
ムが位置ずれを生じて反射してくる。

この反射ビームをあらかじめ受光していた受光位置検出
器がこの反射ビームの位置ずれを検出し、被測定物の移
動量を知ることができる。

（へ）実施例以下、この発明の第１実施例を第１図から第３図に従っ
て説明する。１は被測定物であり、これはたとえば体育
館の屋根で、この屋根の経時的変化量を知りたい場合に
ついて考えてみる。まず屋根１上に反射ミラー２を固定
する。この反射ミラー２は一対の反射面部３．３が所定
角度たとえば９０°を形成するように対向して設けられ
ている（第３図に示す）。さらに、の所定位置には光源
４が設置されており、この光源４はビームたとえばレー
ザビームを反射ミラー２に向い、しかも変位測定線と垂
直な線上に投射できるようになっている。５は光源４の
近傍に設けられた受光位、置検出器であり、これは光源
４とほぼ同一方向を向いたイメージセンサ−カメラ６と
、このカメラ６の前方に置かれたスクリーン７とで構成
されている。また、イメージセンサ−カメラ６には、変
換装置８、記録計９が順次接続されている。

次ぎに、その測定状態を第２図および第３図を参照しな
がら説明する。反射ミラー２に向かって光源４からレー
ザビームを投射する。すると、レーザビームは径路Ａで
示すように反射ミラー２に至り、一方の反射面部３に反
射した後、他方の反射面部３に反射して、偏角０°で径
路Ｂをたどって帰る。この反射したレーザビームはスク
リーン７に当たりこれに映しだされる。この投影された
マークをイメージセンサ−カメラ６が撮像するとともに
、このカメラ６に接続された変換装置８が上記マークの
位置関係を読み取り記録計９に記録させる。

このようにして基準値を記録しておき、次ぎに経時後、
体育館の屋根１が第２図に示すようにａ位置からｂ位置
に変位した場合について考えてみる。

なお、上記基準値は説明上反射ミラー２の一方　　　　
　１の反射面部３にレーザビームを当て、他方の反射面
部３から反射させる位置で得るようにしたが、これら青
反射面部３．３の合わせ部分にレーザビームを当て、入
射光および反射光を同一線上とするとともに、反射ミラ
ー２を偏角Ｏ°とすることで、変位測定範囲は、最大効
率となる。

屋根ｌの変位に伴い、屋根１に固定された反射ミラー２
も長さＣだけ変位する。このような状態において前述し
たと同様に、反射ミラー２に向かって光源４からレーザ
ビームを投射する。すると、径路Ａで示すように反射ミ
ラー２に至ったレーザビームは反射した後、径路Ｃをた
どって帰る。こうして反射したレーザビームはスクリー
ン７に当たり、これに映しだされる。この投影されたマ
ークをイメージセンサ−カメラ６が撮像するとともに、
変換装置ｉ８が上記マークの移動量を記録計９に記録さ
せる。

ここで、第２図に示すように、反射ミラー２の変位前と
後のレーザビームの帰路がＢとＣの差になって現れる。

この間隔をｄとすると、ｄｗ２ｃ　　　で表される。

すなわちレーザビームの動きは反射ミラー２の変位長さ
の２倍となって取り出すことができるもの′　　である
。

次ぎに、この発明の第２．第３実施例を第４図および第
５図を参照しながら説明する。なお、第１実施例と同一
部分には同一番号を付して説明を省略する。第４図にお
ける第２実施例では反射ミラー２の反射面部３．３が９
０°より大きな角度で構成されている場合を示す。この
場合レーザビームは偏角を形成し、入射方向と異なった
方向に反射するが、第１実施例と同様に反射ミラー２の
変位Ｃに対してレーザビームの帰路の差ｄは２倍感度ま
で達しないが増感して取り出される。すなわちｄ＝Ｃ（１＋ｃｏｓ　β）　で表される。

ここでβ＝偏角である。

第５図における第３実施例では変位測定線に対して斜め
になるよう反射ミラー２にレーザビームを入射させる場
合を示す。この場合、偏角Ｏ°なる反射ミラー２の変位
に対してレーザビームの帰路の差ｅは２倍感度まで達し
ないが増感されて取り出される。すなわちｅ＝２ａｃｏｓ　θ　で表される。

ここで、θは、変位測定線に対する垂線と入射光線とで
形成される角である。

このように、第４，５図に示す第２．３実施例のように
しても第１実施例とほぼ同様の作用をなすものである。

なお、この実施例では受光位置検出器をイメージセンサ
−カメラとスクリーンとによって構成したが、ビームの
位置を検出できるものであれば種々のものが採用できる
とともに、ビームの断面はスポット形状、線形状いずれ
も可能である。

反射ミラーは個々２枚鏡を離間した位置で構成するよう
にしても、プリズム形状のものでも同様に使用できる。

さらに、反射ミラーは、円錐形としてもよく、これは互
いに対向する内周面が一対の、反射面部を形成するもの
で、この場合、設定条件さえ限定すれば２次元的変位の
測定も可能である。

また、被測定物としては、他に橋梁や種々の構造物に採
用できることは勿論である。

（ト）発明の効果上記実施例で説明したように、この発明によれば人の限
で読むことも必要なく、短時間で測定できる。さらに、
被測定物の変位に対して機構的に増感して出力するため
、精度の高い測定かできるとともに、コンピュータおよ
び記録計に接続して種々の記録を自動的にかつ連続的に
取ることもてきるなど実用上の優れた効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図から第３図はこの発明の第１実施例を示すもので
あり、第１図はシステムの説明図、第２図は作用説明図
、第３図は反射ミラーの斜視図である。第４図はこの発
明の第２実施例を示す作用説明図、第５図はこの発明の
第３実施例を示す作用説明図である。１・・・体育館の屋根（被測定物）２・・・反射ミラー３・・・反射面部　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　１４・・・光源５・・・受光位置検出器特許出願人　応用計測工業株式会社第１図第２図第３図第４図手続補正書１　事件の表示昭和５９年　　　　特許願　第２５８２７９号３　補正
をする者事件との関係１）明細書第３頁第９行目に「さらに、の所定位置」と
あるのを「さらに、所定位置」と訂正する。

Claims

【特許請求の範囲】

所定角度を形成する一対の反射面部からなる反射ミラー
を設け、反射ミラーを変位測定線に沿って入射面が位置
するように被測定物に固定し、このミラーに所定位置の
光源からビームを入射させるとともに、上記一対の反射
面部に順次反射させて、被測定物の変位に伴って発生す
る反射ビームの位置ずれを受光位置検出器で検出するよ
うにしたことを特徴とする変位測定方法。