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JP6743393B2 - Displacement measuring device - Google Patents
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JP6743393B2 - Displacement measuring device - Google Patents

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JP6743393B2 JP2016008328A JP2016008328A JP6743393B2 JP 6743393 B2 JP6743393 B2 JP 6743393B2 JP 2016008328 A JP2016008328 A JP 2016008328A JP 2016008328 A JP2016008328 A JP 2016008328A JP 6743393 B2 JP6743393 B2 JP 6743393B2
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Description

本発明は、変位測定装置に関する。 The present invention relates to a displacement measuring device.

従来、4分の1波長板を利用することにより、特定の偏光方向の光のみを集光していた。これにより、反射体の位置を特定していた(例えば、特許文献1参照)。
[先行技術文献]
[特許文献]
[特許文献1] 特開平6−221853号公報
Conventionally, by using a quarter-wave plate, only light in a specific polarization direction has been condensed. Thereby, the position of the reflector is specified (for example, refer to Patent Document 1).
[Prior Art Document]
[Patent Document]
[Patent Document 1] Japanese Patent Laid-Open No. 6-221853

これに対して、測定対象自体にフォトダイオード等の受光部を設けて、測定対象の位置を特定することも考えられる。しかしながら、対象物が高温である場合、または、高電圧で帯電している場合、測定対象に受光部を設けたとしても受光部の電気回路が動作しないという問題がある。 On the other hand, it is conceivable to provide a light receiving unit such as a photodiode on the measurement target itself to specify the position of the measurement target. However, when the object is at a high temperature or charged with a high voltage, there is a problem that the electric circuit of the light receiving section does not operate even if the light receiving section is provided on the measurement target.

本発明の第1の態様においては、測定対象の変位を測定する変位測定装置であって、光源部と、光走査部と、反射部と、受光部と、変位算出部とを備える変位測定装置を提供する。光走査部は、予め定められた軸において回転可能な光走査装置を有してよい。光走査装置は、光源部から照射された光を反射してよい。反射部は、測定対象上に設けられてよい。反射部は、光走査部から反射された光を反射してよい。受光部は、反射部から反射された光を受光してよい。変位算出部は、受光部が受光する光に基づいて測定対象の変位を算出してよい。光源部、光走査部、受光部および変位算出部は、測定対象から離間して設けられてよい。 In a first aspect of the present invention, a displacement measuring device that measures displacement of a measurement target, the displacement measuring device including a light source unit, an optical scanning unit, a reflecting unit, a light receiving unit, and a displacement calculating unit. I will provide a. The optical scanning unit may include an optical scanning device that is rotatable about a predetermined axis. The optical scanning device may reflect the light emitted from the light source unit. The reflector may be provided on the measurement target. The reflecting section may reflect the light reflected from the optical scanning section. The light receiving section may receive the light reflected by the reflecting section. The displacement calculator may calculate the displacement of the measurement target based on the light received by the light receiver. The light source section, the optical scanning section, the light receiving section, and the displacement calculating section may be provided separately from the measurement target.

反射部は、2つ以上の非平行な反射面を有してよい。 The reflector may have two or more non-parallel reflecting surfaces.

2つ以上の非平行な反射面のうち1つの反射面は、他の1つの反射面に直交して配置されてよい。 One of the two or more non-parallel reflecting surfaces may be arranged orthogonal to the other reflecting surface.

反射部は、1つの反射面を有してよい。光源部は、第1の光源と、第2の光源とを有してよい。第2の光源は、反射部に対する角度が反射部に対する第1の光源の角度とは異なる位置に設けられてよい。光走査部は、第1の光走査装置を有してよい。第1の光走査装置は、第1の光源から照射された光を1つの反射面へ反射してよい。受光部は、第1の受光素子と、第2の受光素子とを有してよい。第1の受光素子は、第1の光走査装置において反射され、1つの反射面で反射された光を受光してよい。第2の受光素子は、第2の光源から照射され、1つの反射面で反射された光を受光してよい。変位算出部は、第1の受光素子が受光する光と第2の受光素子が受光する光とに基づいて、第1方向における測定対象の変位と、第2方向における測定対象の変位とを算出してよい。第2方向は、第1方向に直交してよい。 The reflecting portion may have one reflecting surface. The light source unit may include a first light source and a second light source. The second light source may be provided at a position where the angle with respect to the reflecting portion is different from the angle of the first light source with respect to the reflecting portion. The optical scanning unit may include a first optical scanning device. The first optical scanning device may reflect the light emitted from the first light source to one reflecting surface. The light receiving section may include a first light receiving element and a second light receiving element. The first light receiving element may receive the light reflected by the first optical scanning device and reflected by one reflecting surface. The second light receiving element may receive the light emitted from the second light source and reflected by one reflecting surface. The displacement calculator calculates the displacement of the measurement target in the first direction and the displacement of the measurement target in the second direction based on the light received by the first light receiving element and the light received by the second light receiving element. You can do it. The second direction may be orthogonal to the first direction.

光走査部は、第2の光走査装置をさらに有してよい。第2の光走査装置は、第2の光源から照射された光を1つの反射面へ反射してよい。 The optical scanning unit may further include a second optical scanning device. The second optical scanning device may reflect the light emitted from the second light source to one reflecting surface.

第2の受光素子が、1つの反射面に対して対向して設けられてよい。 The second light receiving element may be provided so as to face one reflecting surface.

第2の受光素子は、複数のフォトダイオードが平面状に配置されたフォトダイオードアレイであってよい。 The second light receiving element may be a photodiode array in which a plurality of photodiodes are arranged in a plane.

第1の光源における最大強度の波長は、第2の光源における最大強度の波長と異なってよい。 The wavelength of maximum intensity in the first light source may be different than the wavelength of maximum intensity in the second light source.

変位算出部は、測定対象の温度に応じて、測定対象の変位を補正してよい。 The displacement calculator may correct the displacement of the measurement target according to the temperature of the measurement target.

光源部における1つの光源は、異なる複数のピーク波長を有してよい。 One light source in the light source unit may have different peak wavelengths.

光走査部、反射部および受光部の1以上は、光源部から照射された光を反射または透過する光学フィルムをさらに有してよい。 One or more of the light scanning unit, the reflecting unit, and the light receiving unit may further include an optical film that reflects or transmits the light emitted from the light source unit.

なお、上記の発明の概要は、本発明の必要な特徴の全てを列挙したものではない。また、これらの特徴群のサブコンビネーションもまた、発明となりうる。 Note that the above summary of the invention does not enumerate all necessary features of the present invention. Further, a sub-combination of these feature groups can also be an invention.

第1実施形態における変位測定装置100を示す図である。It is a figure which shows the displacement measuring apparatus 100 in 1st Embodiment. 光走査装置22の上面図である。FIG. 4 is a top view of the optical scanning device 22. 走査角θに基づいて測定対象110の変位zを算出する原理を説明する図である。It is a figure explaining the principle which calculates the displacement z of the measuring object 110 based on the scanning angle (theta). 反射部30の他の例を示す図である。It is a figure which shows the other example of the reflection part 30. 第2実施形態における変位測定装置200を示す図である。It is a figure which shows the displacement measuring apparatus 200 in 2nd Embodiment. 第3実施形態における変位測定装置300を示す図である。It is a figure which shows the displacement measuring apparatus 300 in 3rd Embodiment. 異なる最大強度の波長を説明する図である。It is a figure explaining the wavelength of different maximum intensity. 第4実施形態における変位測定装置400を示す図である。It is a figure which shows the displacement measuring apparatus 400 in 4th Embodiment. 測定対象110の温度に応じて変位zを補正する例を説明する図である。6 is a diagram illustrating an example of correcting the displacement z according to the temperature of the measurement target 110. FIG. 1つの光源12が異なる複数のピーク波長を有する例を示す図である。It is a figure which shows the example which one light source 12 has a some different peak wavelength. 光走査装置22の反射面25に反射膜72を設ける例を示す図である。FIG. 6 is a diagram showing an example in which a reflective film 72 is provided on the reflective surface 25 of the optical scanning device 22. 第1の反射面32に反射膜72を設ける例を示す図である。It is a figure which shows the example which provides the reflective film 72 on the 1st reflective surface 32. 第1の受光素子42に透過膜74を設ける例を示す図である。It is a figure which shows the example which provides the transparent film 74 in the 1st light receiving element 42. ガスタービン500のケーシング502に反射部30を設ける例を示す図である。It is a figure which shows the example which provides the reflection part 30 in the casing 502 of the gas turbine 500. 変圧器510に反射部30を設ける例を示す図である。It is a figure which shows the example which provides the reflection part 30 in the transformer 510. 建物520の昇降路522に反射部30を設ける例を示す図である。It is a figure which shows the example which provides the reflection part 30 in the hoistway 522 of the building 520. FIG. 橋530に反射部30を設ける例を示す図である。It is a figure which shows the example which provides the reflection part 30 in the bridge 530.

以下、発明の実施の形態を通じて本発明を説明するが、以下の実施形態は特許請求の範囲にかかる発明を限定するものではない。また、実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。 Hereinafter, the present invention will be described through embodiments of the invention, but the following embodiments do not limit the invention according to the claims. In addition, not all of the combinations of features described in the embodiments are essential to the solving means of the invention.

図1は、第1実施形態における変位測定装置100を示す図である。本例の変位測定装置100は、測定対象110のZ方向における変位zを測定する。図1(a)は、測定対象110に変位が生じていない初期状態を示す図である。これに対して、図1(b)は、測定対象110にZ方向の変位zが生じた状態を示す図である。 FIG. 1 is a diagram showing a displacement measuring device 100 according to the first embodiment. The displacement measuring apparatus 100 of this example measures the displacement z of the measurement target 110 in the Z direction. FIG. 1A is a diagram showing an initial state in which the measurement target 110 is not displaced. On the other hand, FIG. 1B is a diagram showing a state in which the displacement z in the Z direction is generated in the measurement target 110.

本例において、X方向とY方向とは互いに直交する方向であり、Z方向はX‐Y平面に垂直な方向である。X方向、Y方向およびZ方向は、いわゆる右手系を成す。Z方向は、必ずしも地面に垂直な方向ではない。本例においては、説明を簡単にすることを目的として、測定対象110が変位する方向をZ方向として記載する。ただし、測定対象110が変位する方向は、X方向であってよく、Y方向であってもよい。これに対応して、変位測定装置100はX方向またはY方向における測定対象110の変位xまたは変位yを測定してもよい。 In this example, the X direction and the Y direction are orthogonal to each other, and the Z direction is a direction perpendicular to the XY plane. The X direction, the Y direction, and the Z direction form a so-called right-handed system. The Z direction is not necessarily the direction perpendicular to the ground. In this example, the direction in which the measurement target 110 is displaced is described as the Z direction for the purpose of simplifying the description. However, the direction in which the measurement target 110 is displaced may be the X direction or the Y direction. Correspondingly, the displacement measuring apparatus 100 may measure the displacement x or the displacement y of the measuring object 110 in the X direction or the Y direction.

図1(a)を用いて、本例の変位測定装置100の構成を説明する。変位測定装置100は、光源部10と、光走査部20と、反射部30と、受光部40と、制御部50とを備える。本例において、光源部10、光走査部20、受光部40および制御部50は、測定対象110から離間して設けられる。ただし、反射部30は、測定対象上に設けられる。反射部30は、測定対象110に直接接して設けられてよい。本例では、反射部30の第1の反射面32が少なくとも測定対象110に直接接して設けられる。本例では、測定対象110に受光部40を設けない。それゆえ、対象物が高温である場合、または、高電圧で帯電している場合であっても、受光部40が動作しないという問題を解消することができる。 The configuration of the displacement measuring device 100 of this example will be described with reference to FIG. The displacement measuring device 100 includes a light source unit 10, an optical scanning unit 20, a reflecting unit 30, a light receiving unit 40, and a control unit 50. In this example, the light source unit 10, the optical scanning unit 20, the light receiving unit 40, and the control unit 50 are provided apart from the measurement target 110. However, the reflector 30 is provided on the measurement target. The reflector 30 may be provided in direct contact with the measurement target 110. In this example, the first reflecting surface 32 of the reflecting section 30 is provided in direct contact with at least the measurement target 110. In this example, the light receiving unit 40 is not provided on the measurement target 110. Therefore, it is possible to solve the problem that the light receiving unit 40 does not operate even when the object is at a high temperature or is charged with a high voltage.

光走査部20から測定対象110までの最短直線距離を距離dとする。距離dは、測定対象110の変位zに対して十分に大きい値である。一例であるが、距離dは30[m]から50[m]である場合に、変位zは数[mm]から数[cm]であってよい。なお、光走査部20から測定対象110上に光が投影される位置は点として扱うことができる。当該点を射影点Pで示す。なお、測定対象110は、変位測定装置100の構成要素ではない。これを表すために、図1において測定対象110を点線で示す。 The shortest straight line distance from the optical scanning unit 20 to the measurement target 110 is defined as a distance d. The distance d is a sufficiently large value with respect to the displacement z of the measurement target 110. As an example, when the distance d is 30 [m] to 50 [m], the displacement z may be several [mm] to several [cm]. The position where the light is projected from the light scanning unit 20 onto the measurement target 110 can be treated as a point. This point is indicated by the projection point P. The measurement target 110 is not a component of the displacement measuring device 100. In order to show this, the measuring object 110 is shown by a dotted line in FIG.

光源部10は、光源12を有する。本例の光源部10は、1つの光源12を有する。光源12は、レーザー光源であってよい。本例の光源12は、光走査部20に対して位置が固定される。 The light source unit 10 has a light source 12. The light source unit 10 of this example has one light source 12. The light source 12 may be a laser light source. The position of the light source 12 of this example is fixed with respect to the optical scanning unit 20.

光走査部20は、光走査装置22を有する。本例の光走査部20は、1つの光走査装置22を有する。本例の光走査装置22は、いわゆる光MEMSスキャナである。光走査装置22は、反射面25と、回転軸27とを有する。反射面25は所定の角度範囲において予め定められた回転軸27において回転可能である。例えば、反射面25は、X‐Y平面に対して±θの角度範囲内で回転軸27において回転する。このことは、反射面25が回転軸27において振動すると表現してもよい。 The optical scanning unit 20 has an optical scanning device 22. The optical scanning unit 20 of this example has one optical scanning device 22. The optical scanning device 22 of this example is a so-called optical MEMS scanner. The optical scanning device 22 has a reflecting surface 25 and a rotating shaft 27. The reflecting surface 25 can rotate on a predetermined rotation axis 27 within a predetermined angle range. For example, the reflecting surface 25 rotates on the rotation axis 27 within an angle range of ±θ with respect to the XY plane. This may be expressed as the reflecting surface 25 vibrates on the rotation axis 27.

反射面25は、光源12から照射された光を反射する。これにより、光源12から光走査装置22に入射する光は、測定対象110へと反射される。反射面25の回転により、測定対象110へと反射する光は、測定対象110上において走査される。 The reflecting surface 25 reflects the light emitted from the light source 12. As a result, the light that enters the optical scanning device 22 from the light source 12 is reflected to the measurement target 110. Due to the rotation of the reflecting surface 25, the light reflected by the measurement target 110 is scanned on the measurement target 110.

測定対象110上には、反射部30が固定して設けられる。それゆえ、測定対象110がZ方向に変位すると、反射部30も測定対象110と共にZ方向に同じ長さだけ変位する。反射部30は、光走査部20から反射された光をさらに反射する。これにより、反射部30は、反射部30へ入射する光を受光部40へ反射する。 The reflection unit 30 is fixedly provided on the measurement target 110. Therefore, when the measurement target 110 is displaced in the Z direction, the reflecting section 30 is also displaced along with the measurement target 110 in the Z direction by the same length. The reflector 30 further reflects the light reflected from the optical scanning unit 20. As a result, the reflecting section 30 reflects the light incident on the reflecting section 30 to the light receiving section 40.

反射部30は、2つ以上の非平行な反射面を有してよい。2つ以上の平行な反射面を用いる場合には、光源部10、光走査部20および受光部40が2組以上必要になる。これに対して本例では、2つ以上の非平行な反射面を用いることにより、1組の光源部10、光走査部20および受光部40により変位測定が可能となる。それゆえ、変位測定装置100の部品点数を減らすことができるので、2つ以上の平行な反射面を用いる場合と比較して、変位測定装置100のコストを削減することができる。 The reflector 30 may have two or more non-parallel reflecting surfaces. When using two or more parallel reflecting surfaces, two or more sets of the light source unit 10, the optical scanning unit 20, and the light receiving unit 40 are required. On the other hand, in this example, by using two or more non-parallel reflecting surfaces, the displacement measurement can be performed by the pair of the light source unit 10, the optical scanning unit 20, and the light receiving unit 40. Therefore, the number of parts of the displacement measuring apparatus 100 can be reduced, and thus the cost of the displacement measuring apparatus 100 can be reduced as compared with the case where two or more parallel reflecting surfaces are used.

本例の反射部30は、X‐Z平面に平行な第1の反射面32と、X‐Y平面に平行な第2の反射面34とを有する。第1の反射面32は、第2の反射面34に直交して配置される。第1の反射面32と第2の反射面34とは、Y‐Z平面においてL字型を成す。これにより、光走査部20から第1の反射面32への入射方向と平行に、第2の反射面34から受光部40へ反射光が出射される。 The reflecting section 30 of the present example has a first reflecting surface 32 parallel to the XY plane and a second reflecting surface 34 parallel to the XY plane. The first reflecting surface 32 is arranged orthogonal to the second reflecting surface 34. The first reflecting surface 32 and the second reflecting surface 34 form an L shape in the YZ plane. Thereby, the reflected light is emitted from the second reflecting surface 34 to the light receiving section 40 in parallel with the incident direction from the optical scanning section 20 to the first reflecting surface 32.

本例の受光部40は、光走査部20に近接するが光走査部20とは異なる位置に配置される。例えば、光走査部20の筐体上において、光走査装置22からの光の出射方向と略同じ方向を向いて受光素子42を配置する。これにより、光走査装置22から出射された後に反射部30において再帰反射されて受光素子42に入射する。 The light receiving unit 40 of this example is arranged in a position close to the optical scanning unit 20 but different from the optical scanning unit 20. For example, on the housing of the optical scanning unit 20, the light receiving element 42 is arranged in a direction substantially the same as the emission direction of light from the optical scanning device 22. As a result, after being emitted from the optical scanning device 22, the light is retroreflected by the reflecting section 30 and enters the light receiving element 42.

本例では、光走査部20からの入射光を反射部30において再帰反射させるので、1組の光源部10、光走査部20および受光部40を近接配してコンパクトな配置とすることができる。また、2組ではなく1組の光源部10、光走査部20および受光部40からの情報をデータ処理すればよいので、2組の場合と比較してデータ処理が簡単になるという効果を有する。 In this example, since the incident light from the optical scanning unit 20 is retroreflected by the reflecting unit 30, one set of the light source unit 10, the optical scanning unit 20, and the light receiving unit 40 can be arranged close to each other to make a compact arrangement. .. In addition, since the information from the light source unit 10, the light scanning unit 20, and the light receiving unit 40, which is one set, may be data-processed instead of two sets, there is an effect that the data processing is easier than in the case of two sets. ..

受光部40は、互いに接続された受光素子42と電流電圧変換部43とを有する。本例の受光部40は、1つの受光素子42と1つの電流電圧変換部43とを有する。受光素子42は、フォトダイオードであってよい。受光素子42は、反射部30から反射された光を受光する。 The light receiving section 40 includes a light receiving element 42 and a current/voltage converting section 43 which are connected to each other. The light receiving section 40 of this example has one light receiving element 42 and one current-voltage conversion section 43. The light receiving element 42 may be a photodiode. The light receiving element 42 receives the light reflected by the reflecting section 30.

受光素子42は、入射光の光量に正比例して電流を生成する。つまり、入射光の光量が増加すると受光素子42が生成する電流が増加し、入射光の光量が減少すると受光素子42が生成する電流が減少する。受光素子42が生成する電流値は、制御部50によりモニタリングされてよい。受光素子42が生成する電流値がピークとなるタイミングは、反射部30から再帰反射した光が受光素子42に入射しているタイミングである。 The light receiving element 42 generates a current in direct proportion to the amount of incident light. That is, when the amount of incident light increases, the current generated by the light receiving element 42 increases, and when the amount of incident light decreases, the current generated by the light receiving element 42 decreases. The current value generated by the light receiving element 42 may be monitored by the controller 50. The timing at which the current value generated by the light receiving element 42 reaches a peak is the timing at which the light retroreflected from the reflecting section 30 enters the light receiving element 42.

測定対象110に変位が生じていない場合、光走査装置22の所定の走査角θにおいて、受光素子42が電流値のピークを示すとする。この場合、光走査部20のY方向への射影点Pから第1の反射面32までの距離は、d・tanθとなる。受光素子42で生成された電流は、電流電圧変換部43において電圧信号に変換される。電圧信号は制御部50へ出力される。 When the measurement target 110 is not displaced, it is assumed that the light receiving element 42 exhibits a peak current value at a predetermined scanning angle θ a of the optical scanning device 22. In this case, the distance from the projection point P of the light scanning unit 20 in the Y direction to the first reflecting surface 32 is d·tan θ a . The current generated by the light receiving element 42 is converted into a voltage signal in the current/voltage converter 43. The voltage signal is output to the control unit 50.

制御部50は、変位算出部52と駆動部54とを有する。変位算出部52は、光走査装置22の走査角θの情報と電流電圧変換部43からの電圧信号とをリアルタイムに得てよい。これにより、変位算出部52は、測定対象110上における反射部30の位置を特定することができる。なお、本例において、変位算出部52が特定する反射部30の位置は、正確な絶対位置ではなくてよい。変位算出部52が特定する反射部30の位置は、測定対象110の変位の前後における相対的位置を特定できればよい。本例において、測定対象110が初期位置にある場合、反射面25は走査角θを有するとする。 The controller 50 has a displacement calculator 52 and a driver 54. The displacement calculator 52 may obtain information on the scanning angle θ of the optical scanning device 22 and the voltage signal from the current-voltage converter 43 in real time. Thereby, the displacement calculator 52 can identify the position of the reflector 30 on the measurement target 110. In this example, the position of the reflection unit 30 specified by the displacement calculation unit 52 does not have to be an accurate absolute position. The position of the reflection unit 30 specified by the displacement calculation unit 52 may be any position that can specify the relative position before and after the displacement of the measurement target 110. In this example, when the measurement target 110 is at the initial position, the reflecting surface 25 has a scanning angle θ a .

駆動部54は、光走査装置22を駆動する。駆動部54は、光走査部20に交流電源を印加する。これにより、光走査装置22の反射面25は、走査角±θの範囲で回転する。駆動部54は、交流電源の電圧振幅を増加することにより反射面25の走査角θの変動範囲を増加させることができる。また、駆動部54は、電圧振幅を減少させることにより反射面25の走査角θの変動範囲を減少させることもできる。 The drive unit 54 drives the optical scanning device 22. The drive unit 54 applies an AC power supply to the optical scanning unit 20. As a result, the reflecting surface 25 of the optical scanning device 22 rotates within the range of the scanning angle ±θ. The drive unit 54 can increase the variation range of the scanning angle θ of the reflecting surface 25 by increasing the voltage amplitude of the AC power supply. The drive unit 54 can also reduce the variation range of the scanning angle θ of the reflecting surface 25 by reducing the voltage amplitude.

次に、図1(b)を用いて、測定対象110において生じたZ方向の変位zの算出方法を説明する。変位算出部52は、受光部40が受光する光に基づいて測定対象110の変位zを算出する。例えば、測定対象110に変位が生じていない初期状態においては、走査角θで受光素子42の電流値がピークを示す。次に、測定対象110にZ方向の変位zが生じた場合に、走査角θで受光素子42の電流値がピークを示すとする。ただし、θはθよりも大きい角度である。この場合、測定対象110の変位zはz=d・(tanθ−tanθ)と表すことができる。このように、受光素子42が電流ピークを示す走査角θを特定し、この走査角θを用いて変位を算出することができる。 Next, a method of calculating the displacement z in the Z direction that has occurred in the measurement target 110 will be described with reference to FIG. The displacement calculator 52 calculates the displacement z of the measurement target 110 based on the light received by the light receiver 40. For example, in the initial state where the measurement target 110 is not displaced, the current value of the light receiving element 42 shows a peak at the scanning angle θ a . Next, it is assumed that the current value of the light receiving element 42 has a peak at the scanning angle θ b when the displacement z in the Z direction occurs in the measurement target 110. However, θ b is an angle larger than θ a . In this case, the displacement z of the measurement target 110 can be expressed as z=d·(tan θ b −tan θ a ). In this way, the light receiving element 42 can specify the scanning angle θ at which the current peak appears, and the displacement can be calculated using this scanning angle θ.

なお、測定対象110は、X方向およびY方向において振動することもある。X方向またはY方向における測定対象110の振動は、測定対象110におけるZ方向の変位zの測定に対してノイズとなる場合もある。そこで、レーザードップラー振動計により測定対象110における振動の有無を検知するべく、変位測定装置100はレーザードップラー振動計を有してもよい。レーザードップラー振動計は、ドップラー効果に基づいて、レーザーを照射したポイントにおける振動の速度および変位を検出することができる。レーザードップラー振動計の測定結果は、変位算出部52に出力されてよい。変位算出部52は測定対象110に振動が生じていた場合のZ方向の変位zを無視してよい。これにより、変位zの算出結果の精度をさらに向上させることができる。 The measurement target 110 may vibrate in the X direction and the Y direction. The vibration of the measuring object 110 in the X direction or the Y direction may cause noise when measuring the displacement z of the measuring object 110 in the Z direction. Therefore, the displacement measuring apparatus 100 may include a laser Doppler vibrometer in order to detect the presence or absence of vibration in the measurement target 110 with the laser Doppler vibrometer. The laser Doppler vibrometer can detect the velocity and displacement of vibration at a point irradiated with laser based on the Doppler effect. The measurement result of the laser Doppler vibrometer may be output to the displacement calculator 52. The displacement calculator 52 may ignore the displacement z in the Z direction when the measurement target 110 is vibrating. Thereby, the accuracy of the calculation result of the displacement z can be further improved.

図2は、光走査装置22の上面図である。本例の光走査装置22は、櫛歯型の光MEMSスキャナである。光走査装置22は、SOI基板をエッチングすることにより形成することができる。光走査装置22は、反射面25および回転軸27に加えて、固定部26、駆動部28および櫛歯29を有する。 FIG. 2 is a top view of the optical scanning device 22. The optical scanning device 22 of this example is a comb-teeth type optical MEMS scanner. The optical scanning device 22 can be formed by etching an SOI substrate. The optical scanning device 22 has a fixed portion 26, a driving portion 28, and comb teeth 29 in addition to the reflecting surface 25 and the rotating shaft 27.

反射面25は、SOI基板の表面シリコン層(活性層)上に厚さ100nmのアルミニウム等の金属層をさらに有してよい。当該金属層が、鏡として機能する。X方向において反射面25を挟んで1組の回転軸27が設けられる。回転軸27は一方の端部が反射面25に固定され、他方の端部が固定部26に固定される。反射面25の±Y方向の端部には複数の櫛歯29が設けられる。反射面25と、回転軸27と反射面25側の櫛歯29とは、SOI基板の表面シリコン層(活性層)のエッチングにより連続して一体形成されている。 The reflecting surface 25 may further have a metal layer such as aluminum having a thickness of 100 nm on the surface silicon layer (active layer) of the SOI substrate. The metal layer functions as a mirror. A pair of rotating shafts 27 is provided in the X direction with the reflecting surface 25 interposed therebetween. One end of the rotary shaft 27 is fixed to the reflecting surface 25, and the other end is fixed to the fixed portion 26. A plurality of comb teeth 29 are provided at the ends of the reflecting surface 25 in the ±Y direction. The reflecting surface 25, the rotating shaft 27, and the comb teeth 29 on the reflecting surface 25 side are continuously and integrally formed by etching the surface silicon layer (active layer) of the SOI substrate.

Y方向において反射面25を挟んで1組の駆動部28が設けられる。なお、駆動部28および固定部26は、SOI基板の裏面シリコン層(基板層)を介して連続して一体形成されている。駆動部28には複数の櫛歯29が設けられる。駆動部28と、駆動部28側の櫛歯29とは、SOI基板の表面シリコン層(活性層)のエッチングにより連続して一体形成されている。駆動部28側の櫛歯29と反射面25側の櫛歯29とは、噛み合うように配置される。ただし、両者は互いに接触しないように配置される。これにより、噛み合う櫛歯29同士が静電容量を形成することができる。 A set of drive units 28 is provided in the Y direction with the reflecting surface 25 interposed therebetween. The drive unit 28 and the fixed unit 26 are continuously and integrally formed via the back surface silicon layer (substrate layer) of the SOI substrate. The drive unit 28 is provided with a plurality of comb teeth 29. The drive unit 28 and the comb teeth 29 on the drive unit 28 side are continuously and integrally formed by etching the surface silicon layer (active layer) of the SOI substrate. The comb teeth 29 on the drive unit 28 side and the comb teeth 29 on the reflection surface 25 side are arranged so as to mesh with each other. However, they are arranged so as not to contact each other. As a result, the interdigitated comb teeth 29 can form a capacitance.

固定部26の±X方向の端部には電極パッドが設けられる。固定部26の電極パッドには所定の直流電圧が印加されてよい。駆動部28の±X方向の端部には電極パッドが設けられる。駆動部28の電極パッドには所定の交流電圧が印加されてよい。これにより、反射面25側の櫛歯29と駆動部28側の櫛歯29との間の静電気力により、反射面25は所定の角度範囲で回転軸27に対して回転することができる。図2においては、電極パッドを固定部26および駆動部28端部の四角枠で示す。 Electrode pads are provided at the ends of the fixed portion 26 in the ±X directions. A predetermined DC voltage may be applied to the electrode pad of the fixed portion 26. Electrode pads are provided on the ends of the drive unit 28 in the ±X directions. A predetermined AC voltage may be applied to the electrode pads of the driving unit 28. Thus, the electrostatic force between the comb teeth 29 on the reflecting surface 25 side and the comb teeth 29 on the driving unit 28 side allows the reflecting surface 25 to rotate with respect to the rotating shaft 27 within a predetermined angle range. In FIG. 2, the electrode pad is shown by a rectangular frame at the ends of the fixed portion 26 and the drive portion 28.

図3は、走査角θに基づいて測定対象110の変位zを算出する原理を説明する図である。図3(a)は走査角θの時間変化を示す図であり、図3(b)は、受光素子42における光電変換電流Iの時間変化を示す図である。図3(a)の縦軸は走査角θ[度]であり、図3(b)の縦軸は光電変換電流I[a.u.]である。図3(a)および(b)において、横軸はともに時間を示し、両者において共通する。 FIG. 3 is a diagram illustrating the principle of calculating the displacement z of the measuring object 110 based on the scanning angle θ. FIG. 3A is a diagram showing a temporal change of the scanning angle θ, and FIG. 3B is a diagram showing a temporal change of the photoelectric conversion current I in the light receiving element 42. The vertical axis of FIG. 3A is the scanning angle θ [degrees], and the vertical axis of FIG. 3B is the photoelectric conversion current I [a. u. ]. In FIGS. 3A and 3B, the horizontal axis represents time, which is common to both.

本例の走査角θの周期は1[msec]である。つまり、本例の反射面25は60[kHz]で振動する。測定対象110は例えば建物等であるので、反射面25は測定対象110と比較して十分に高い振動周波数を有すると見なしてよい。それゆえ、変位測定装置100は、測定対象110のZ方向の振動に影響を受けない。したがって、本例の変位測定装置100は、測定対象110のZ方向の変位に加えて、測定対象110のZ方向の振動を測定することもできる。 The cycle of the scanning angle θ in this example is 1 [msec]. That is, the reflecting surface 25 of this example vibrates at 60 [kHz]. Since the measurement target 110 is, for example, a building or the like, the reflection surface 25 may be regarded as having a vibration frequency sufficiently higher than that of the measurement target 110. Therefore, the displacement measuring device 100 is not affected by the vibration of the measuring object 110 in the Z direction. Therefore, the displacement measuring apparatus 100 of this example can measure the Z-direction vibration of the measurement target 110 in addition to the Z-direction displacement of the measurement target 110.

図3(a)における走査角θの時間変化に対応して、図3(b)における光電変換電流Iが周期的にピークを示す。本例では、走査角θ=3.2[度]において、光電変換電流Iがt1、t2、t3およびt4でピークを示す。t1、t2、t3およびt4では、光源部10からの光が最も多く受光部40に再帰反射されている。 The photoelectric conversion current I in FIG. 3B periodically peaks in accordance with the change over time of the scanning angle θ in FIG. In this example, at the scanning angle θ=3.2 [degrees], the photoelectric conversion current I shows peaks at t1, t2, t3, and t4. At t1, t2, t3, and t4, most light from the light source unit 10 is retroreflected by the light receiving unit 40.

変位算出部52は、走査角θの時間変化の情報を光走査装置22から得ることができる。本例の変位算出部52は、光走査装置22における反射面25の初期走査角度θと櫛歯29の静電容量の変化とから走査角θを算出する。これにより、変位算出部52は、走査角θの時間変化の情報をリアルタイムに知ることができる。なお、光走査装置22において、反射面25の櫛歯29と駆動部28の櫛歯29とにより形成される静電容量は、反射面25の走査角θに応じて増減する。加えて、変位算出部52は、光電変換電流Iがピークを示す時間情報をリアルタイムに得ることができる。これにより、変位算出部52は、光電変換電流Iがピークを示す走査角θを特定することができる。したがって、本例では、ハーフミラーまたはスプリッタ―等の光学素子を用いずに簡易な構成で安価に変位測定装置100を構成することができる。 The displacement calculator 52 can obtain information on the temporal change of the scanning angle θ from the optical scanning device 22. The displacement calculator 52 of this example calculates the scanning angle θ from the initial scanning angle θ i of the reflecting surface 25 of the optical scanning device 22 and the change in the capacitance of the comb teeth 29. As a result, the displacement calculator 52 can know the information about the temporal change of the scanning angle θ in real time. In the optical scanning device 22, the electrostatic capacity formed by the comb teeth 29 of the reflecting surface 25 and the comb teeth 29 of the driving unit 28 increases or decreases according to the scanning angle θ of the reflecting surface 25. In addition, the displacement calculator 52 can obtain the time information indicating the peak of the photoelectric conversion current I in real time. Thereby, the displacement calculator 52 can specify the scanning angle θ at which the photoelectric conversion current I shows a peak. Therefore, in this example, the displacement measuring device 100 can be configured at low cost with a simple configuration without using an optical element such as a half mirror or a splitter.

変位算出部52は、光電変換電流Iがピークを示す走査角θを1回の電流ピーク測定結果から特定してよい。これに代えて、変位算出部52は、光電変換電流Iがピークを示す走査角θを複数回の電流ピーク測定結果から特定してもよい。 The displacement calculator 52 may specify the scanning angle θ at which the photoelectric conversion current I exhibits a peak, from one current peak measurement result. Instead of this, the displacement calculator 52 may specify the scanning angle θ at which the photoelectric conversion current I exhibits a peak, from the current peak measurement results of a plurality of times.

本例の変位算出部52は、光電変換電流Iがピークを示す走査角θを100回の電流ピーク測定結果から特定する。具体的には、100回の電流ピークに対応する各走査角θを平均してよい。これにより、測定時のノイズが均されるので、測定対象110のZ方向の変位zの精度をさらに向上させることができる。なお、本例では、2回の電流ピーク測定に1[msec]を要するので、100回の電流ピーク測定には50[msec]を要する。100回の電流ピーク測定を1[sec]以下で迅速に行うことができる。 The displacement calculator 52 of this example specifies the scanning angle θ at which the photoelectric conversion current I peaks from the current peak measurement results of 100 times. Specifically, each scanning angle θ corresponding to the current peak of 100 times may be averaged. As a result, the noise during measurement is leveled, and the accuracy of the displacement z of the measurement target 110 in the Z direction can be further improved. In addition, in this example, 1 [msec] is required for two current peak measurements, and therefore 50 [msec] is required for 100 current peak measurements. The current peak measurement 100 times can be quickly performed in 1 [sec] or less.

図4は、反射部30の他の例を示す図である。本例の反射部30は、コーナーキューブである。図4は、2つ以上の非平行な反射面である第1の反射面32および第2の反射面34を有するコーナーキューブの断面図である。本例においても、測定対象110に受光部40を設けないので、対象物が高温である場合、または、高電圧で帯電している場合であっても、受光部40が動作しないという問題を解消することができる。 FIG. 4 is a diagram showing another example of the reflecting section 30. The reflector 30 in this example is a corner cube. FIG. 4 is a cross-sectional view of a corner cube having a first reflective surface 32 and a second reflective surface 34 that are two or more non-parallel reflective surfaces. Also in this example, since the light receiving unit 40 is not provided in the measurement target 110, the problem that the light receiving unit 40 does not operate even when the object is at high temperature or charged with a high voltage is solved. can do.

図5は、第2実施形態における変位測定装置200を示す図である。本例の反射部30は、再帰反射を実現する2つ以上の非平行な反射面ではなく、1つの反射面としての第1の反射面32を有する。これに起因して本例においては、X‐Y‐Zの配置が第1実施形態と異なる点に注意されたい。本例のZ方向は光走査部20から測定対象110に向かう方向である。しかしながら、Z方向の変位を測定する点は第1実施形態と同じである。 FIG. 5 is a diagram showing a displacement measuring device 200 according to the second embodiment. The reflecting section 30 of the present example has the first reflecting surface 32 as one reflecting surface rather than two or more non-parallel reflecting surfaces that realize retroreflection. Note that, in this example, the arrangement of XYZ is different from that of the first embodiment due to this. The Z direction in this example is the direction from the optical scanning unit 20 toward the measurement target 110. However, the point that the displacement in the Z direction is measured is the same as in the first embodiment.

本例の光源部10は、第1の光源12と、第2の光源14とを有する。また、光走査部20は、第1の光走査装置22と第2の光走査装置24とを有する。さらに、受光部40は、第1の受光素子42および電流電圧変換部43と、第2の受光素子44および電流電圧変換部45とを有する。当該構成により、本例の変位算出部52は、第1の受光素子42が受光する光と第2の受光素子44が受光する光とに基づいて、第1方向としてのZ方向における測定対象110の変位zと、第2方向としてのY方向における測定対象110の変位yとを算出する。 The light source unit 10 of this example includes a first light source 12 and a second light source 14. Further, the optical scanning unit 20 has a first optical scanning device 22 and a second optical scanning device 24. Further, the light receiving section 40 includes a first light receiving element 42 and a current/voltage converting section 43, and a second light receiving element 44 and a current/voltage converting section 45. With this configuration, the displacement calculation unit 52 of the present example, based on the light received by the first light receiving element 42 and the light received by the second light receiving element 44, the measurement target 110 in the Z direction as the first direction. And the displacement y of the measuring object 110 in the Y direction as the second direction are calculated.

第1の光源12から照射された光は、第1の光走査装置22において第1の反射面32へ反射される。そして、受光素子42は、第1の反射面32で反射された光を受光する。変位算出部52が、光電変換電流Iがピークを示すタイミングから光走査装置22における反射面25の走査角θを特定する点は第1実施形態と同じである。ただし、本例では変位zの算出方法が異なる。 The light emitted from the first light source 12 is reflected on the first reflecting surface 32 in the first optical scanning device 22. Then, the light receiving element 42 receives the light reflected by the first reflecting surface 32. The point that the displacement calculator 52 specifies the scanning angle θ 1 of the reflecting surface 25 in the optical scanning device 22 from the timing when the photoelectric conversion current I peaks is the same as in the first embodiment. However, in this example, the method of calculating the displacement z is different.

変位zが無い場合における、光電変換電流Iがピークを示す走査角がθ1aであるとする。また、変位zが生じた場合における、光電変換電流Iがピークを示す走査角がθ1bであるとする。なお、θ1aはθ1bよりも大きい角度である。この場合、変位zは、z=d・(1/tanθ1a−1/tanθ1b)により算出する。 It is assumed that the scanning angle at which the photoelectric conversion current I has a peak when there is no displacement z is θ 1a . Further, it is assumed that the scanning angle at which the photoelectric conversion current I peaks when the displacement z occurs is θ 1b . Note that θ 1a is an angle larger than θ 1b . In this case, the displacement z is calculated by z=d·(1/tan θ 1a −1/tan θ 1b ).

第2の光源14は、反射部30に対する角度βが反射部30に対する第1の光源12の角度αとは異なる位置に設けられる。本例において、反射部30に対する角度とは、Z方向と光源からの入射光との成す角度を意味する。第2の光源14とZ方向とが成す角度βは、第1の光源12とZ方向とが成す角度αよりも十分に小さい角度であってよい。例えば、角度βは0[度]より大きく数[度]以下であってよい。角度βは0[度]に近いほど好ましい。また、本例において光走査装置24の走査角θは、光走査装置22の走査角θよりも小さい角度である。 The second light source 14 is provided at a position where the angle β with respect to the reflecting portion 30 is different from the angle α of the first light source 12 with respect to the reflecting portion 30. In this example, the angle with respect to the reflection unit 30 means the angle formed by the Z direction and the incident light from the light source. The angle β formed by the second light source 14 and the Z direction may be sufficiently smaller than the angle α formed by the first light source 12 and the Z direction. For example, the angle β may be larger than 0 [degrees] and a few [degrees] or less. It is preferable that the angle β is closer to 0 [degree]. Further, in this example, the scanning angle θ 2 of the optical scanning device 24 is smaller than the scanning angle θ 1 of the optical scanning device 22.

第2の光走査装置24は、第2の光源14から照射された光を第1の反射面32へ反射する。本例では、光走査装置24から反射される光は、X‐Y平面に対してほぼ垂直に入射する。第2の受光素子44は、第1の反射面32に対して対向して設けられる。本例では、第2の受光素子44と第1の反射面32とは、変位を測定するZ方向において対向して設けられる。第2の受光素子44は、第1の反射面32で反射された光を受光する。本例では、第2の光源14、第2の光走査装置24および第2の受光素子44を用いて、第1の反射面32のX方向およびY方向におけるずれを検知することができる。例えば、X方向における測定対象110の変位x、および、Y方向における測定対象110の変位yを検知することができる。 The second optical scanning device 24 reflects the light emitted from the second light source 14 to the first reflecting surface 32. In this example, the light reflected from the optical scanning device 24 enters substantially perpendicularly to the XY plane. The second light receiving element 44 is provided so as to face the first reflecting surface 32. In this example, the second light receiving element 44 and the first reflecting surface 32 are provided so as to face each other in the Z direction for measuring the displacement. The second light receiving element 44 receives the light reflected by the first reflecting surface 32. In this example, the second light source 14, the second optical scanning device 24, and the second light receiving element 44 can be used to detect the deviation of the first reflecting surface 32 in the X and Y directions. For example, the displacement x of the measurement target 110 in the X direction and the displacement y of the measurement target 110 in the Y direction can be detected.

Y方向における測定対象110の変位yを変位算出部52に出力することにより、変位算出部52は、測定対象110に変位yが生じていた場合のZ方向の変位zを無視してよい。例えば、変位yが測定されたタイミングにおける第1の光走査装置22の走査角θは変位zの算出に用いないとしてよい。これにより、変位zの算出結果の精度をさらに向上させることができる。なお、変位yが生じたタイミングをより正確に把握するべく、第2の光走査装置24における走査角θの周波数は、第1の光走査装置22における走査角θの周波数よりも高くてよい。 By outputting the displacement y of the measurement target 110 in the Y direction to the displacement calculation unit 52, the displacement calculation unit 52 may ignore the displacement z in the Z direction when the displacement y occurs in the measurement target 110. For example, the scanning angle θ 1 of the first optical scanning device 22 at the timing when the displacement y is measured may not be used for calculating the displacement z. Thereby, the accuracy of the calculation result of the displacement z can be further improved. Note that the frequency of the scanning angle θ 2 in the second optical scanning device 24 is higher than the frequency of the scanning angle θ 1 in the first optical scanning device 22 in order to grasp the timing at which the displacement y occurs more accurately. Good.

図6は、第3実施形態における変位測定装置300を示す図である。本例は、第2の光源14および第2の受光素子44の配置および構成が第2実施形態と異なる。本例の第2光源14は、半透過膜16を介して第1の反射面32に入射する。これにより、第2の光源14から入射する光は、X‐Y平面に対して完全に垂直に入射させることができる。 FIG. 6 is a diagram showing a displacement measuring device 300 according to the third embodiment. This example differs from the second embodiment in the arrangement and configuration of the second light source 14 and the second light receiving element 44. The second light source 14 of this example is incident on the first reflecting surface 32 via the semi-transmissive film 16. Thereby, the light incident from the second light source 14 can be made to enter completely perpendicular to the XY plane.

第2の受光素子44は、第1の反射面32に対して対向して設けられる。本例において第2の受光素子44は、複数のフォトダイオードが平面状に配置されたフォトダイオードアレイである。フォトダイオードアレイにより構成される受光面がX‐Y平面に対して平行に設けられることにより、第2の受光素子44と第1の反射面32とが対向してよい。本例のフォトダイオードアレイは、電流電圧変換部45を内蔵してよい。 The second light receiving element 44 is provided so as to face the first reflecting surface 32. In this example, the second light receiving element 44 is a photodiode array in which a plurality of photodiodes are arranged in a plane. The second light receiving element 44 and the first reflecting surface 32 may face each other by providing the light receiving surface configured by the photodiode array in parallel with the XY plane. The photodiode array of this example may include the current-voltage converter 45.

本例のフォトダイオードアレイは、X‐Y平面に5×5個のフォトダイオードを有する。なお、5×5個は説明を簡単にするための例示であって、フォトダイオードの数は5×5個以上のフォトダイオードを有してよい。そして、X方向およびY方向の変位が無い場合における第1の反射面32からの入射光が、3行3列目のフォトダイオードに入射するよう予め設定しておいてよい。すなわち、X方向およびY方向の変位が無い場合、3行3列目のフォトダイオードが光電変換電流Iのピークを示す。 The photodiode array of this example has 5×5 photodiodes in the XY plane. 5×5 is an example for simplifying the description, and the number of photodiodes may be 5×5 or more. Then, it may be set in advance so that the incident light from the first reflecting surface 32 when there is no displacement in the X direction and the Y direction is incident on the photodiode in the third row and the third column. That is, when there is no displacement in the X and Y directions, the photodiode in the third row and third column shows the peak of the photoelectric conversion current I.

これに対して、測定対象110がX方向に変位すると、フォトダイオードアレイのX方向の異なる位置におけるフォトダイオードが、最大の光電変換電流Iを示す。また同様に、測定対象110がY方向に変位すると、フォトダイオードアレイのY方向の異なる位置におけるフォトダイオードが、最大の光電変換電流Iを示す。このように、最大の光電変換電流を示すフォトダイオードの位置変化を検出することにより、第1の反射面32のX方向およびY方向における変位を検知することができる。 On the other hand, when the measurement target 110 is displaced in the X direction, the photodiodes at different positions in the X direction of the photodiode array show the maximum photoelectric conversion current I. Similarly, when the measurement target 110 is displaced in the Y direction, the photodiodes at different positions in the Y direction of the photodiode array show the maximum photoelectric conversion current I. In this way, the displacement of the first reflecting surface 32 in the X direction and the Y direction can be detected by detecting the positional change of the photodiode showing the maximum photoelectric conversion current.

なお、隣接する複数のフォトダイオードの電流の比を用いて、X方向およびY方向における変位を検知してもよい。例えば、X方向に隣接する2つのフォトダイオード、すなわち、DX,Yとした場合のD3,3:D4,3における光電変換電流Iの比が、3:7である場合、D3,3およびD4,3間の距離を7:3に分割する位置に第1の反射面32からの反射光が照射されているとしてよい。Y方向においても同様にして第1の反射面32からの反射光の位置を特定してよい。 The displacements in the X direction and the Y direction may be detected using the ratio of the currents of the plurality of adjacent photodiodes. For example, if the ratio of the photoelectric conversion currents I in two photodiodes adjacent in the X direction, that is, D 3,3 :D 4,3 when D X,Y is 3:7, D 3, The light reflected from the first reflecting surface 32 may be applied to the position where the distance between 3 and D 4,3 is divided into 7:3. Similarly in the Y direction, the position of the reflected light from the first reflecting surface 32 may be specified.

図7は、異なる最大強度の波長を説明する図である。本例において、第1の光源12における最大強度の波長λは、第2の光源14における最大強度の波長λと異なる。これにより、第1の光源12が第2の受光素子44に及ぼす影響、および、第2の光源14が第1の受光素子42に及ぼす影響を低減することができる。したがって、同一の最大強度の波長を用いる場合と比較して、変位測定の精度を向上させることができる。 FIG. 7 is a diagram for explaining different maximum intensity wavelengths. In this example, the maximum intensity wavelength λ 1 of the first light source 12 is different from the maximum intensity wavelength λ 2 of the second light source 14. As a result, the influence of the first light source 12 on the second light receiving element 44 and the influence of the second light source 14 on the first light receiving element 42 can be reduced. Therefore, the accuracy of displacement measurement can be improved as compared with the case where the wavelength of the same maximum intensity is used.

図8は、第4実施形態における変位測定装置400を示す図である。本例では、測定対象110上に温度測定部60を設けて、測定対象110の温度を測定する。なお、本例の温度測定部60は接触型であるが、温度測定部60は非接触型であってもよい。すなわち、温度測定部60は、測定対象110から離れて測定対象110の温度を測定してもよい。 FIG. 8 is a diagram showing a displacement measuring device 400 according to the fourth embodiment. In this example, the temperature measuring unit 60 is provided on the measurement target 110 to measure the temperature of the measurement target 110. Although the temperature measuring unit 60 in this example is a contact type, the temperature measuring unit 60 may be a non-contact type. That is, the temperature measurement unit 60 may measure the temperature of the measurement target 110 apart from the measurement target 110.

測定対象110が高温になると、反射部30が熱膨張により変形することが想定される。反射部30の変形により、受光素子42へ入射する光の角度が変化し得る。そこで、変位算出部52は、測定対象110の温度に応じて、測定対象110の変位を補正してよい。本例は、係る点において第1実施形態と異なる。なお、測定対象110の温度を測定して測定対象110の変位を補正することを、第2実施形態および第2実施形態に適用してもよい。 When the measurement target 110 becomes hot, it is assumed that the reflection part 30 is deformed due to thermal expansion. The angle of light incident on the light receiving element 42 may change due to the deformation of the reflecting section 30. Therefore, the displacement calculator 52 may correct the displacement of the measurement target 110 according to the temperature of the measurement target 110. This example is different from the first embodiment in this respect. It should be noted that measuring the temperature of the measurement target 110 and correcting the displacement of the measurement target 110 may be applied to the second embodiment and the second embodiment.

図9は、測定対象110の温度に応じて変位zを補正する例を説明する図である。図9(a)は、反射部30が熱膨張していない状態を示す図である。図9(b)は、反射部30が熱膨張した場合の反射光の変化を示す図である。図9(c)は、反射部30が熱膨張した場合に、走査角θを補正することを説明する図である。 FIG. 9 is a diagram illustrating an example in which the displacement z is corrected according to the temperature of the measurement target 110. FIG. 9A is a diagram showing a state in which the reflecting section 30 has not been thermally expanded. FIG. 9B is a diagram showing a change in reflected light when the reflecting section 30 thermally expands. FIG. 9C is a diagram illustrating that the scanning angle θ is corrected when the reflecting section 30 thermally expands.

図9(a)は、図1から図3の説明に対応しているので、説明を省略する。図9(b)に示すように、測定対象110の温度がTからT+ΔTに変化することにより、反射部30が熱膨張する。このとき、第1の反射面32および第2の反射面34における反射角が図9(a)と比較して変化する。これにより、走査角θのタイミングでは光電変換電流Iがピークを示さなくなる。なお、熱膨張前における第1の反射面32、第2の反射面34および反射光を点線で示し、熱膨張後におけるこれらを実線で示す。 Since FIG. 9A corresponds to the description of FIGS. 1 to 3, description thereof will be omitted. As shown in FIG. 9 (b), the temperature of the measurement object 110 by changing from T 0 to T 0 + [Delta] T, the reflective portion 30 is thermally expanded. At this time, the reflection angles on the first reflecting surface 32 and the second reflecting surface 34 change as compared with FIG. 9A. As a result, the photoelectric conversion current I does not show a peak at the timing of the scanning angle θ a . The first reflecting surface 32, the second reflecting surface 34, and the reflected light before thermal expansion are shown by dotted lines, and these after thermal expansion are shown by solid lines.

熱膨張後は、図9(c)に示すように走査角θのタイミングで光電変換電流Iがピークを示すとする。なお、本例においてθはθよりも小さい角度である。この場合、本来ならば、長さd・tanθとすべきところ、反射部30の熱膨張に起因してd・tanθ(<d・tanθ)と算出されるという問題が生じる。 After the thermal expansion, it is assumed that the photoelectric conversion current I has a peak at the timing of the scanning angle θ c as shown in FIG. 9C. In this example, θ c is an angle smaller than θ a . In this case, if originally place to be the length d · tan .theta a, due to the thermal expansion of the reflection portion 30 d · tanθ a problem that is calculated as (<d · tanθ c) occurs.

そこで、変位算出部52は、測定対象110の温度がΔTだけ上昇した場合に、光電変換電流Iがピークを示す走査角θがθからθに変化することを予め補正テーブルとして有してよい。変位算出部52は、反射部30の温度変化に対応する走査角θを予め補正テーブルとして有することにより、測定対象110の温度に応じて、測定対象110の変位を補正することができる。これにより、反射部30が熱膨張および熱収縮したとしても、変位測定を正確に行うことができる。なお、熱膨張時の変形量等および変形の形状は、反射部30の形状および材料により異なるので、補正テーブルは、個々の反射部30に応じて設けられてよい。 Therefore, the displacement calculator 52 has a correction table in advance that the scanning angle θ at which the photoelectric conversion current I peaks changes from θ a to θ c when the temperature of the measurement target 110 increases by ΔT. Good. The displacement calculation unit 52 has the scanning angle θ corresponding to the temperature change of the reflection unit 30 as a correction table in advance, so that the displacement of the measurement target 110 can be corrected according to the temperature of the measurement target 110. As a result, even if the reflecting section 30 thermally expands and contracts, the displacement can be accurately measured. Note that the amount of deformation and the shape of deformation during thermal expansion differ depending on the shape and material of the reflecting section 30, and thus the correction table may be provided for each reflecting section 30.

図10は、1つの光源12が異なる複数のピーク波長を有する例を示す図である。本例のピーク波長とは、発光強度が極大値を示す波長を意味する。なお、1つの光源14が異なる複数のピーク波長を有してもよい。変位測定装置100、200、300および400は、屋外で使用される場合もある。例えば、使用環境において、夕日により強い赤色が存在している場合、赤色を発する光源12は使用できない。また、使用環境において、ライト等の外光により強い青色が存在している場合、青色を発する光源12は使用できない。 FIG. 10 is a diagram showing an example in which one light source 12 has a plurality of different peak wavelengths. The peak wavelength in this example means a wavelength at which the emission intensity has a maximum value. Note that one light source 14 may have a plurality of different peak wavelengths. The displacement measuring devices 100, 200, 300 and 400 may be used outdoors. For example, in the usage environment, when a strong red color is present due to the setting sun, the light source 12 emitting red color cannot be used. Further, in the usage environment, when a strong blue color exists due to external light such as a light, the light source 12 that emits blue color cannot be used.

本例の光源12は、λ、λおよびλのピーク波長を有する。例えば、ピーク波長λは380nm以上495nm未満であり、ピーク波長λは495nm以上590nm未満であり、ピーク波長λは590nm以上750nm以下である。これにより、使用環境によって、光源12が使用できず、変位測定装置100等が機能しないという事態を回避することができる。 The light source 12 of this example has peak wavelengths of λ 1 , λ 2 and λ 3 . For example, the peak wavelength λ 1 is 380 nm or more and less than 495 nm, the peak wavelength λ 2 is 495 nm or more and less than 590 nm, and the peak wavelength λ 3 is 590 nm or more and 750 nm or less. As a result, it is possible to avoid a situation in which the light source 12 cannot be used and the displacement measuring device 100 or the like does not function depending on the usage environment.

なお、図7に記載の例を本例に適用することにより、光源12と光源14とが少なくとも一部異なるピーク波長を有してもよい。一例において、光源12がλおよびλのピーク波長を有する場合、光源14はλおよびλのピーク波長を有してよい。また、光源12がλ、λおよびλのピーク波長を有する場合、光源14はλ、λおよびλのいずれとも異なるピーク波長λを有してもよい。 By applying the example described in FIG. 7 to this example, the light source 12 and the light source 14 may have different peak wavelengths at least partially. In one example, if light source 12 has peak wavelengths of λ 1 and λ 2 , then light source 14 may have peak wavelengths of λ 2 and λ 3 . Further, when the light source 12 has peak wavelengths of λ 1 , λ 2 and λ 3 , the light source 14 may have a peak wavelength λ 4 different from any of λ 1 , λ 2 and λ 3 .

図11Aから図11Cは、光走査部20、反射部30および受光部40の1以上が、光源部10から照射された光を反射または透過する光学フィルムを有する例である。上述の様に、変位測定装置100等は、使用環境に応じて、特定の波長帯域を使用できない場合がある。そこで本例では、光源12から複数のピーク波長を出射させたうえで、使用できない波長は光学フィルムにより遮断する。これにより、使用環境に応じて使用する波長を選択することができる。それゆえ、使用環境に依らず変位測定の精度を保つことができる。 11A to 11C are examples in which one or more of the light scanning unit 20, the reflecting unit 30, and the light receiving unit 40 have an optical film that reflects or transmits the light emitted from the light source unit 10. As described above, the displacement measuring device 100 and the like may not be able to use a specific wavelength band depending on the usage environment. Therefore, in this example, a plurality of peak wavelengths are emitted from the light source 12, and an unusable wavelength is blocked by an optical film. Thereby, the wavelength to be used can be selected according to the usage environment. Therefore, the accuracy of the displacement measurement can be maintained regardless of the use environment.

図11Aは、光走査装置22の反射面25に反射膜72を設ける例を示す図である。反射膜72は、特定の波長帯域のみを反射し、他の波長帯域は反射しない機能を有する。図11Bは、第1の反射面32に反射膜72を設ける例を示す図である。図11Bの例は、反射膜72が光走査装置22の回転に影響を与えない。また、反射膜72は、反射部30への設置が容易である。それゆえ、図11Aの例に比べて実現が容易である。 FIG. 11A is a diagram showing an example in which the reflection film 72 is provided on the reflection surface 25 of the optical scanning device 22. The reflection film 72 has a function of reflecting only a specific wavelength band and not reflecting other wavelength bands. FIG. 11B is a diagram showing an example in which the reflective film 72 is provided on the first reflective surface 32. In the example of FIG. 11B, the reflective film 72 does not affect the rotation of the optical scanning device 22. Further, the reflective film 72 can be easily installed on the reflective portion 30. Therefore, it is easier to implement than the example of FIG. 11A.

図11Cは、第1の受光素子42に透過膜74を設ける例を示す図である。透過膜74は、特定の波長帯域のみを透過し、他の波長帯域は等価しない機能を有する。図11Cの例においても、透過膜74が光走査装置22の回転に影響を与えない。また、透過膜74は、第1の受光素子42への設置が容易である。それゆえ、図11Aの例に比べて実現が容易である。なお、図11A、図11Bおよび図11Cの例のうち、任意の2つを組み合わせてもよい。 FIG. 11C is a diagram showing an example in which the transparent film 74 is provided on the first light receiving element 42. The transmission film 74 has a function of transmitting only a specific wavelength band and not equivalent to other wavelength bands. Also in the example of FIG. 11C, the transmission film 74 does not affect the rotation of the optical scanning device 22. Further, the transparent film 74 can be easily installed on the first light receiving element 42. Therefore, it is easier to implement than the example of FIG. 11A. Note that any two of the examples of FIGS. 11A, 11B, and 11C may be combined.

図12Aから図12Dは、変位測定装置100等を適用する例を示す。図12Aは、ガスタービン500のケーシング502に反射部30を設ける例を示す図である。圧縮器503は、空気を圧縮して燃焼器501に圧縮した空気を送る。燃焼器501は、空気と燃料とを燃やしてガスタービン500を動かす。ガスタービン500、燃焼器501および圧縮器503は、ケーシング502に覆われている。ケーシング502は、例えば直径Lが3mであり、縦方向の長さLが10mである。 12A to 12D show an example in which the displacement measuring device 100 or the like is applied. FIG. 12A is a diagram showing an example in which the reflecting section 30 is provided on the casing 502 of the gas turbine 500. The compressor 503 compresses air and sends the compressed air to the combustor 501. The combustor 501 burns air and fuel to move the gas turbine 500. The gas turbine 500, the combustor 501, and the compressor 503 are covered with a casing 502. The casing 502 has a diameter L Y of 3 m and a length L Z in the vertical direction of 10 m, for example.

本例では、ケーシング502に反射部30を設けて、ケーシング502のZ方向の変位を測定する。ガスタービン500は1,000℃以上にもなるので、ケーシング502も相当の高い温度となる。本例では、ケーシング502の変位を測定することにより、発電機全体の異常を事前に把握することができる。 In this example, the casing 502 is provided with the reflecting portion 30, and the displacement of the casing 502 in the Z direction is measured. Since the temperature of the gas turbine 500 reaches 1,000° C. or higher, the casing 502 also has a considerably high temperature. In this example, by measuring the displacement of the casing 502, the abnormality of the entire generator can be grasped in advance.

図12Bは、変圧器510に反射部30を設ける例を示す図である。変圧器510は、数千[V]から数十万[V]の電圧を取り扱う機器である。変圧器510の側部および上部には、送電線および避雷線を設けるための鉄塔512が設けられる。本例では、変圧器510の表面に反射部30を設けて変圧器510のZ方向の変位を測定することにより、変圧器510の異常を事前に把握することができる。なお、鉄塔512の表面に反射部30を設けて鉄塔512のZ方向の変位を測定してもよい。 FIG. 12B is a diagram illustrating an example in which the transformer 510 is provided with the reflection unit 30. The transformer 510 is a device that handles a voltage of thousands [V] to hundreds of thousands [V]. A steel tower 512 for providing a power transmission line and a lightning protection line is provided on a side portion and an upper portion of the transformer 510. In this example, the abnormality of the transformer 510 can be grasped in advance by providing the reflecting portion 30 on the surface of the transformer 510 and measuring the displacement of the transformer 510 in the Z direction. The reflection part 30 may be provided on the surface of the steel tower 512 to measure the displacement of the steel tower 512 in the Z direction.

図12Cは、建物520の昇降路522に反射部30を設ける例を示す図である。建物520は数十[m]から数百[m]の高さを有してよい。本例の建物520の内部には、エレベータ524が昇降することができる空間である昇降路522が設けられる。本例では、エレベータ524の上部に光走査部20および受光部40を設ける。なお、図面の見易さを考慮して制御部50の記載は省略しているが、制御部50もエレベータ524の上部に設けてよい。これに対して、反射部30は、昇降路522の最上部に設けられてよい。エレベータ524を停止した状態において変位測定を行うことにより、建物520のZ方向の変位を測定することができる。 FIG. 12C is a diagram showing an example in which the reflecting section 30 is provided in the hoistway 522 of the building 520. The building 520 may have a height of several tens [m] to several hundreds [m]. A hoistway 522, which is a space in which an elevator 524 can move up and down, is provided inside the building 520 of this example. In this example, the optical scanning unit 20 and the light receiving unit 40 are provided above the elevator 524. It should be noted that although the control unit 50 is not shown for the sake of easy viewing of the drawing, the control unit 50 may also be provided above the elevator 524. On the other hand, the reflector 30 may be provided at the top of the hoistway 522. By performing the displacement measurement with the elevator 524 stopped, the displacement of the building 520 in the Z direction can be measured.

図12Dは、橋530に反射部30を設ける例を示す図である。本例の橋530は、吊橋形式であり、主桁532および主塔534を有する。主桁532と主塔534とは、ケーブル536により固定される。本例の反射部30は、主塔534の最上部に設けられる。本例では、主塔534のZ方向の変位を測定することができる。なお、反射部30を主桁532に設けることにより、主桁532のZ方向の変位を測定してもよい。 FIG. 12D is a diagram showing an example in which the reflecting section 30 is provided on the bridge 530. The bridge 530 of this example is a suspension bridge type and has a main girder 532 and a main tower 534. The main girder 532 and the main tower 534 are fixed by a cable 536. The reflector 30 of this example is provided at the top of the main tower 534. In this example, the displacement of the main tower 534 in the Z direction can be measured. The displacement of the main girder 532 in the Z direction may be measured by providing the reflection part 30 on the main girder 532.

以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。上記実施の形態に、多様な変更又は改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。その様な変更又は改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。 Although the present invention has been described above using the embodiment, the technical scope of the present invention is not limited to the scope described in the above embodiment. It is apparent to those skilled in the art that various changes or improvements can be added to the above-described embodiment. It is apparent from the description of the scope of claims that the embodiments added with such changes or improvements can be included in the technical scope of the present invention.

特許請求の範囲、明細書、および図面中において示した装置、システム、プログラム、および方法における動作、手順、ステップ、および段階等の各処理の実行順序は、特段「より前に」、「先立って」等と明示しておらず、また、前の処理の出力を後の処理で用いるのでない限り、任意の順序で実現しうることに留意すべきである。特許請求の範囲、明細書、および図面中の動作フローに関して、便宜上「まず、」、「次に、」等を用いて説明したとしても、この順序で実施することが必須であることを意味するものではない。 The execution order of each process such as operation, procedure, step, and step in the devices, systems, programs, and methods shown in the claims, the specification, and the drawings is "preceding" or "prior to". It should be noted that the output of the previous process can be realized in any order unless the output of the previous process is used in the subsequent process. The operation flow in the claims, the specification, and the drawings is described using “first,” “next,” and the like for the sake of convenience, but it is essential that the operations are performed in this order. Not a thing.

10・・光源部、12・・光源、14・・光源、16・・半透過膜、20・・光走査部、22・・光走査装置、24・・光走査装置、25・・反射面、26・・固定部、27・・回転軸、28・・駆動部、29・・櫛歯、30・・反射部、32・・第1の反射面、34・・第2の反射面、40・・受光部、42・・受光素子、43・・電流電圧変換部、44・・受光素子、45・・電流電圧変換部、50・・制御部、52・・変位算出部、54・・駆動部、60・・温度測定部、72・・反射膜、74・・透過膜、100・・変位測定装置、110・・測定対象、200・・変位測定装置、300・・変位測定装置、400・・変位測定装置、500・・ガスタービン、501・・燃焼器、502・・ケーシング、503・・圧縮器、510・・変圧器、512・・鉄塔、520・・建物、522・・昇降路、524・・エレベータ、530・・橋、532・・主桁、534・・主塔、536・・ケーブル 10...Light source part, 12...light source, 14...light source, 16...semitransmissive film, 20...light scanning part, 22...light scanning device, 24...light scanning device, 25...reflective surface, 26..Fixing part, 27..rotating shaft, 28..driving part, 29..comb teeth, 30..reflecting part, 32..first reflecting surface, 34..second reflecting surface, 40..・Light receiving part, 42・・Light receiving element, 43・・Current-voltage converting part, 44・・Light receiving element, 45・・Current-voltage converting part, 50・・Control part, 52・・Displacement calculating part, 54・・Drive part , 60・・Temperature measuring part, 72・・Reflective film, 74・・Transmissive film, 100・・Displacement measuring device, 110・・Measuring object, 200・・Displacement measuring device, 300・・Displacement measuring device, 400・・Displacement measuring device, 500 ··· Gas turbine, 501·· Combustor, 502·· Casing, 503·· Compressor, 510·· Transformer, 512·· Steel tower, 520·· Building, 522·· Hoistway, 524 ..Elevators, 530..Bridges, 532..Main girders, 534..Main towers, 536..Cables

Claims (8)

測定対象の変位を測定する変位測定装置であって、
光源部と、
前記光源部から照射された光を反射し、予め定められた軸において回転可能な光走査装置を有する光走査部と、
前記測定対象上に設けられ、前記光走査部から反射された光を反射する反射部と、
前記反射部から反射された光を受光する受光部と、
前記受光部が受光する光に基づいて前記測定対象の前記変位を算出する変位算出部と
を備え、
前記光源部、前記光走査部、前記受光部および前記変位算出部は、前記測定対象から離間して設けられ
前記反射部は、1つの反射面を有し、
前記光源部は、
第1の光源と、
前記反射部に対する角度が前記反射部に対する前記第1の光源の角度より小さい位置に設けられた第2の光源と
を有し、
前記光走査部は、
前記第1の光源から照射された光を前記1つの反射面へ反射する第1の光走査装置と、
前記第2の光源から照射された光を前記1つの反射面へ反射する第2の光走査装置と
を有し、
前記受光部は、
前記第1の光走査装置において反射され、前記1つの反射面で反射された光を受光する第1の受光素子と、
前記第2の光走査装置において反射され、前記1つの反射面で反射された光を受光する第2の受光素子と
を有し、
前記変位算出部は、
前記第2の受光素子が受光する光に基づいて、前記1つの反射面と平行な第1方向における前記測定対象の変位が生じていたかを検知し、
前記第1方向における前記測定対象の変位が生じていない場合に、前記第1の受光素子が受光する光に基づいて、前記1つの反射面に直交する第2方向における前記測定対象の変位を算出する
変位測定装置。
A displacement measuring device for measuring displacement of a measuring object,
A light source section,
An optical scanning unit that has a light scanning device that reflects light emitted from the light source unit and that can rotate on a predetermined axis,
A reflector provided on the measurement target, which reflects the light reflected from the optical scanning unit,
A light receiving portion for receiving the light reflected from the reflecting portion,
A displacement calculation unit that calculates the displacement of the measurement target based on the light received by the light receiving unit,
The light source section, the optical scanning section, the light receiving section and the displacement calculating section are provided separately from the measurement target ,
The reflecting portion has one reflecting surface,
The light source unit,
A first light source,
A second light source provided at a position where an angle with respect to the reflecting portion is smaller than an angle of the first light source with respect to the reflecting portion;
Have
The optical scanning unit,
A first optical scanning device that reflects the light emitted from the first light source to the one reflecting surface;
A second optical scanning device that reflects the light emitted from the second light source to the one reflecting surface;
Have
The light receiving unit,
A first light receiving element that receives the light reflected by the first optical scanning device and reflected by the one reflecting surface;
A second light receiving element for receiving the light reflected by the second optical scanning device and reflected by the one reflecting surface;
Have
The displacement calculation unit,
Based on the light received by the second light receiving element, it is detected whether or not the displacement of the measurement target in the first direction parallel to the one reflecting surface has occurred,
When the displacement of the measurement target in the first direction does not occur, the displacement of the measurement target in the second direction orthogonal to the one reflecting surface is calculated based on the light received by the first light receiving element. to <br/> displacement measuring device.
測定対象の変位を測定する変位測定装置であって、A displacement measuring device for measuring displacement of a measuring object,
光源部と、A light source section,
前記光源部から照射された光を反射し、予め定められた軸において回転可能な光走査装置を有する光走査部と、An optical scanning unit that has a light scanning device that reflects light emitted from the light source unit and that can rotate on a predetermined axis,
前記測定対象上に設けられ、前記光走査部から反射された光を反射する反射部と、A reflector provided on the measurement target, which reflects the light reflected from the optical scanning unit,
前記反射部から反射された光を受光する受光部と、A light receiving portion for receiving the light reflected from the reflecting portion,
前記受光部が受光する光に基づいて前記測定対象の前記変位を算出する変位算出部とA displacement calculation unit that calculates the displacement of the measurement target based on the light received by the light receiving unit;
を備え、Equipped with
前記光源部、前記光走査部、前記受光部および前記変位算出部は、前記測定対象から離間して設けられ、The light source section, the optical scanning section, the light receiving section and the displacement calculating section are provided separately from the measurement target,
前記反射部は、1つの反射面を有し、The reflecting portion has one reflecting surface,
前記光源部は、The light source unit,
第1の光源と、A first light source,
前記反射部に対する角度が垂直になる位置に設けられた第2の光源とA second light source provided at a position where an angle with respect to the reflecting portion is vertical.
を有し、Have
前記光走査部は、前記第1の光源から照射された光を前記1つの反射面へ反射する第1の光走査装置を有し、The optical scanning unit has a first optical scanning device that reflects the light emitted from the first light source to the one reflecting surface,
前記受光部は、The light receiving unit,
前記第1の光走査装置において反射され、前記1つの反射面で反射された光を受光する第1の受光素子と、A first light receiving element that receives the light reflected by the first optical scanning device and reflected by the one reflecting surface;
前記第2の光源から照射され、前記1つの反射面で反射された光を受光する第2の受光素子とA second light receiving element for receiving the light emitted from the second light source and reflected by the one reflecting surface;
を有し、Have
前記変位算出部は、The displacement calculation unit,
前記第2の受光素子が受光する光に基づいて、前記1つの反射面と平行な第1方向における前記測定対象の変位が生じていたかを検知し、Based on the light received by the second light receiving element, it is detected whether or not the displacement of the measurement target in the first direction parallel to the one reflecting surface has occurred,
前記第1方向における前記測定対象の変位が生じていない場合に、前記第1の受光素子が受光する光に基づいて、前記1つの反射面に直交する第2方向における前記測定対象の変位を算出するWhen the displacement of the measurement target in the first direction does not occur, the displacement of the measurement target in the second direction orthogonal to the one reflecting surface is calculated based on the light received by the first light receiving element. Do
変位測定装置。Displacement measuring device.
前記第2の受光素子が、前記1つの反射面に対して対向して設けられる
請求項1または2に記載の変位測定装置。
The second light receiving element, the displacement measuring apparatus according to claim 1 or 2 provided opposite to the one reflecting surface.
前記第2の受光素子は、複数のフォトダイオードが平面状に配置されたフォトダイオードアレイである
請求項に記載の変位測定装置。
The displacement measuring device according to claim 2 , wherein the second light receiving element is a photodiode array in which a plurality of photodiodes are arranged in a plane.
前記第1の光源における最大強度の波長は、前記第2の光源における最大強度の波長と異なる
請求項からのいずれか一項に記載の変位測定装置。
The wavelength of maximum intensity in the first light source, the displacement measuring apparatus according to the wavelength of maximum intensity from different to any one of claims 1 to 4 in the second light source.
前記変位算出部は、前記測定対象の温度に応じて、前記測定対象の前記変位を補正する
請求項1からのいずれか一項に記載の変位測定装置。
The displacement calculating unit, in accordance with the temperature of the measurement target, the displacement measuring apparatus according to any one of claims 1 to 5 for correcting the displacement of the measurement target.
前記光源部における1つの光源は、異なる複数のピーク波長を有する
請求項1からのいずれか一項に記載の変位測定装置。
One of the light source in the light source unit, a displacement measurement apparatus according to any one of claims 1 to 6 having a plurality of different peak wavelengths.
前記光走査部、前記反射部および前記受光部の1以上は、前記光源部から照射された光を反射または透過する光学フィルムをさらに有する
請求項1からのいずれか一項に記載の変位測定装置。
The optical scanning unit, the reflective portion and one or more of the light receiving portion, displacement measurement according to any one of claims 1 to 7 further comprising an optical film that reflects or transmits light irradiated from the light source unit apparatus.
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