JPH07209080A - 光学走査装置 - Google Patents

光学走査装置

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JPH07209080A
JPH07209080A JP33703493A JP33703493A JPH07209080A JP H07209080 A JPH07209080 A JP H07209080A JP 33703493 A JP33703493 A JP 33703493A JP 33703493 A JP33703493 A JP 33703493A JP H07209080 A JPH07209080 A JP H07209080A
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JP
Japan
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mirror
optical scanning
degrees
laser
scanning device
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JP33703493A
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English (en)
Inventor
Amberg Felix
アムベルク フェリックス
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AMBERG MEASURING TECHNIK Ltd
AMUBERUKU MEJIYARINGU TECHNIK Ltd
AMBERG MESSTECHNIK AG
Fuji Bussan KK
Original Assignee
AMBERG MEASURING TECHNIK Ltd
AMUBERUKU MEJIYARINGU TECHNIK Ltd
AMBERG MESSTECHNIK AG
Fuji Bussan KK
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Publication date
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B82NANOTECHNOLOGY
    • B82YSPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
    • B82Y15/00Nanotechnology for interacting, sensing or actuating, e.g. quantum dots as markers in protein assays or molecular motors
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01BMEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B11/00Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
    • G01B11/14Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring distance or clearance between spaced objects or spaced apertures

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Abstract

(57)【要約】 【目的】コンクリート構造物等を高速で、360°検査
することができる光学走査装置を提供する。 【構成】回転ミラー装置1内には回転軸線2aに対して
45度の角度で配置された第1ミラー7が固定されてお
り、該第1ミラー7は発信レーザー光束線20及び受信
レーザー光束線21を90度に曲折する用をなす。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、レーザー発信装置から
探査目標物に向けて発信レーザー光束線を発射し、該探
査目標物から反射された受信レーザー光束線を受信して
探査目標物を走査する光学走査装置に関する。
【0002】
【従来の技術】コンクリート構造物は、古くなると、ク
ラックが見た目だけでなく、コンクリート破片の落下等
の危険がある。このため、コンクリート構造物にクラッ
クの有無を検査する必要があった。かかる検査を、人間
の目視で行うことは膨大な時間を費やすとともに、確実
性に乏しい。
【0003】そこで、レーザー発信装置から探査目標物
に向けて発信レーザー光束線を発射し、該探査目標物か
ら反射された受信レーザー光束線を受信して探査目標物
を走査する光学走査装置が提案されている。この公知の
光学走査装置は、レーザー発信装置とレーザー受信装置
とが異なる位置に設けられており、レーザー発信装置
は、回転ミラーを介してレーザー光束線を照射して走査
するように構成されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
た従来の光学走査装置は、レーザー発信装置とその反射
光を受信するレーザー受信装置が別体となっているた
め、回転ミラーを介してレーザー光束線を照射し走査し
ても、レーザー受信装置が受けられる受信レーザー光束
線のレーザー受信装置が向いている範囲内に限られてい
る。従って、従来の光学走査装置では360°の走査が
できず、探査目標物がほぼ360°にまたがる場合には
数回に分けて走査しなければならないという問題があっ
た。
【0005】本発明は、上記した従来の問題を解消し、
コンクリート構造物等の探査目標物を360°の範囲
で、しかも高速で光学走査することができる光学走査装
置を提供することを目的としている。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するために、レーザー発信装置から探査目標物に向け
て発信レーザー光束線を発射し、該探査目標物から反射
された受信レーザー光束線を受信して探査目標物を走査
する光学走査装置において、光学走査装置本体の枠体に
形成された装着孔に筒部が回転自在に装着された回転ミ
ラー装置と、該回転ミラー装置を回転駆動する駆動手段
とを有し、前記回転ミラー装置は、軸線が前記筒部の軸
線と直角に交わる位置に設けられた開口部と、前記筒部
の軸線に対し45度の角度で固定された第1のミラーと
を備え、前記探査目標物に対する発信及び受信レーザー
光束線が前記筒部を通り、前記第1のミラーにより前記
発信及び受信レーザー光束線が90度曲折されて前記開
口部を通過することを特徴としている。
【0007】さらに、本発明は上記目的を達成するため
に、光学走査装置本体側に設けられ、前記筒部の軸線に
対し45度の角度で固定された第2のミラーを有し、該
第2のミラーに前記レーザー発信装置から発射される発
信レーザー光束線が通過する孔が形成されていることを
特徴としている。
【0008】さらにまた、本発明は上記目的を達成する
ために、光学走査装置本体の枠体に形成された装着孔に
筒部が回転自在に装着された回転ミラー装置と、該回転
ミラー装置を回転駆動する駆動手段とを有し、前記回転
ミラー装置は、軸線が前記筒部の軸線と直角に交わる位
置に設けられた開口部と、前記筒部の軸線に対し45度
の角度で固定された第1のミラーとを備え、前記開口部
には受信レーザー光束線を前記筒部内で集束する集束レ
ンズが設けられていることを特徴としている。
【0009】
【作用】上記構成によれば、光学走査装置本体の枠体に
形成された装着孔に筒部が回転自在に装着された回転ミ
ラー装置と、該回転ミラー装置を回転駆動する駆動手段
とを有し、回転ミラー装置は、軸線が筒部の軸線と直角
に交わる位置に設けられた開口部と、筒部の軸線に対し
45度の角度で固定された第1のミラーとを備え、探査
目標物に対する発信及び受信レーザー光束線が筒部を通
り、前記第1のミラーにより前記発信及び受信レーザー
光束線が90度曲折されて前記開口部を通過するので、
回転ミラー装置を筒部の軸線の回りを回転することによ
り、開口部が1回転するため、探査目標物に対し360
°光学走査することができる。
【0010】
【実施例】以下、本発明の実施例に添付図面に従って説
明する。図1は、本発明に係る一実施例を示す断面図で
ある。図1において、光学走査装置の一部を構成する回
転ミラー装置1は、そのミラー装置本体側部に固定され
た筒部2を有し、筒部2は光学走査装置本体10の枠体
11に2つのベアリング3,4を介して回転自在に支持
されている。この筒部2には、歯車の歯5が形成され、
この歯5は速度調整可能な駆動手段としての電動モータ
ー12の軸に固定された歯車12aに巻き掛けられて駆
動するタイミングべルト13が巻き掛けられており、こ
れにて回転ミラー装置1は筒部2の軸線2aを中心とし
て回転される。筒部2の末端には、回転ミラー装置1の
角度設定測定用の光学式回転変換器6が設けられてい
る。また、回転ミラー装置1内には回転軸線2aに対し
て45度の角度で配置された第1ミラー7が固定されて
おり、該第1ミラー7は後述する発信レーザー光束線2
0及び受信レーザー光束線21を90度に曲折する用を
なす。回転ミラー装置1の本体外側面には、光束線取り
入れ用開口部が形成され、開口部に中心に孔8aを有す
るレンズ8が取付られている。このレンズ8は、回転ミ
ラー装置1の光束線取り入れ用開口部を閉鎖し、該装置
の回転による空気抵抗を最小限にしている。
【0011】光学走査装置本体10には、回転ミラー装
置1の回転軸線2a上に、レーザー発信装置14が設け
られ、レーザー発信装置14は回転軸線2a上に上記第
1ミラー7に向けてレーザー光束線20を発射する。レ
ーザー発信装置14と回転ミラー装置1の間には、45
度の角度で配置された第2ミラーとしての固定ミラー1
5と、中心に孔16aが開いているもう1つのレンズ1
6とが並列して配置され、固定ミラー15にも回転軸線
2a上に孔15aが開けられている。固定ミラー15に
対し回転軸線2aと90度に曲折した方向には結像レン
ズ17を介して受信レーザー光束線21を感知するレー
ザー受信装置18が設けられている。
【0012】かく構成の光学走査装置は、レーザー発信
装置14がレーザー光束線20を発射するとき、回転ミ
ラー装置1が電動モーター12によって回転軸線2aを
中心として回転される。発射されたレーザー光束線20
は、固定ミラー15、レンズ16の孔15a,16aを
通り、筒部2から回転ミラー装置1に進み、ここで第1
ミラー7によって90度に曲折され、レンズ8の孔8a
から探査目標物に向かう。そして、探査目標物を反射し
て戻ってきた受信レーザー光束線21はレンズ8の大き
さで装置内に取り入れられるが、レンズ8によって光束
線の断面は縮小される。そして、第1ミラー7によって
90度に曲折され、筒部2のほぼ中央で最も縮小された
後、レンズ16により取り入れ時の断面に戻され、固定
ミラー15で90度に曲折される。固定ミラー15を曲
折された受信レーザー光束線21は、結像レンズ17に
よってレーザー受信装置18の感知部に結像される。
【0013】かくして、光学走査装置は回転ミラー装置
1内に回転軸線2aに平行な発信レーザー光束線20及
び受信レーザー光束線21を直角に曲折する第1ミラー
7を設けたので、回転ミラー装置1をその回転軸線2a
を中心に360度回転することにより、回転ミラー装置
から発射されたレーザー光束線が探査目標物の全周面を
照射することできる。従って、光学走査装置は例えば自
動車、列車のような車両31の進行方向と発射されたレ
ザー光束線とが直角になるように搭載し、回転ミラー装
置1を回転させながら車両を、例えばトンネルのような
円筒形の探査目標物壁面と平行に移動した場合、図2に
示すように、探査目標物体30の面にレーザー光束線に
よる螺旋状の走査線が形成される。この走査線は車両の
走行速度を調整することにより、探査目標物の全面がこ
の螺旋状に形成されたレーザー光束線20で覆うように
することも可能である。
【0014】さらに、光学走査装置は孔の開いた固定ミ
ラー15、レンズ16及びレンズ8を用いたことによ
り、発信レーザー光束線20及び受信レーザー光束線2
1を1つの開口部から発信及び受信できる。
【0015】さらにまた、受信レーザー光束線21はレ
ンズ8によって光束線の断面が筒部2のほぼ中央で最も
縮小されるので、径の小さいベアリング3,4を使用で
き、ベアリング抵抗が減ると共に、回転ミラー装置1の
回転速度を速くすることができる。
【0016】
【発明の効果】請求項1の構成によれば、光学走査装置
は回転ミラー装置内に回転軸線に平行な発信レーザー光
束線及び受信レーザー光束線を直角に曲折するミラーを
設けたので、回転ミラー装置をその回転軸線を中心に3
60度回転することができ、回転ミラー装置から発射さ
れたレーザー光束線が探査目標物の全周面を照射するこ
とできる。
【0017】請求項2の構成によれば、発信レーザー光
束線及び受信レーザー光束線を1つの開口部から発信及
び受信できる。
【0018】請求項3の構成によれば、受信レーザー光
束線はレンズによって光束線の断面が筒部のほぼ中央で
最も縮小されるので、径の小さいベアリングを使用で
き、ベアリング抵抗が減ると共に、回転ミラー装置の回
転速度を速くすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1は本発明に係る光学走査装置の断面図であ
る。
【図2】図2は光学走査時の一例を示す斜視図である。
【符号の説明】
1 回転ミラー装置 2 筒部 2a 回転軸線 7 第1ミラー 8 レンズ 10 光学走査装置本体 11 枠体 12 電動モーター 14 レーザー発信装置 15 固定ミラー 18 レーザー受信装置 20 発信レーザー光束線 21 受信レーザー光束線
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成6年2月3日
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0012
【補正方法】変更
【補正内容】
【0012】かく構成の光学走査装置は、レーザー発信
装置14がレーザー光束線20を発射するとき、回転ミ
ラー装置1が電動モーター12によって回転軸線2aを
中心として回転される。発射されたレーザー光束線20
は、固定ミラー15、レンズ16の孔15a,16aを
通り、筒部2から回転ミラー装置1に進み、ここで第1
ミラー7によって90度に曲折され、レンズ8の孔8a
から探査目標物に向かう。そして、探査目標物から反射
して戻ってきた受信レーザー光束線21はレンズ8の大
きさで装置内に取り入れられるが、レンズ8によって光
束線の断面は縮小される。そして、第1ミラー7によっ
て90度に曲折され、筒部2のほぼ中央で最も縮小され
た後、レンズ16により取り入れ時の断面に戻され、固
定ミラー15で90度に曲折される。固定ミラー15を
曲折された受信レーザー光束線21は、結像レンズ17
によってレーザー受信装置18の感知部に結像される。
【手続補正2】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図1
【補正方法】変更
【補正内容】
【図1】

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 レーザー発信装置から探査目標物に向け
    て発信レーザー光束線を発射し、該探査目標物から反射
    された受信レーザー光束線を受信して探査目標物を走査
    する光学走査装置において、 光学走査装置本体の枠体に形成された装着孔に筒部が回
    転自在に装着された回転ミラー装置と、該回転ミラー装
    置を回転駆動する駆動手段とを有し、前記回転ミラー装
    置は、軸線が前記筒部の軸線と直角に交わる位置に設け
    られた開口部と、前記筒部の軸線に対し45度の角度で
    固定された第1のミラーとを備え、前記探査目標物に対
    する発信及び受信レーザー光束線が前記筒部を通り、前
    記第1のミラーにより前記発信及び受信レーザー光束線
    が90度曲折されて前記開口部を通過することを特徴と
    する光学走査装置。
  2. 【請求項2】 請求項1に記載の光学走査装置におい
    て、光学走査装置本体側に設けられ、前記筒部の軸線に
    対し45度の角度で固定された第2のミラーを有し、該
    第2のミラーに前記レーザー発信装置から発射される発
    信レーザー光束線が通過する孔が形成されていることを
    特徴とする光学走査装置。
  3. 【請求項3】 レーザー発信装置から探査目標物に向け
    て発信レーザー光束線を発射し、該探査目標物から反射
    された受信レーザー光束線を受信して探査目標物を走査
    する光学走査装置において、 光学走査装置本体の枠体に形成された装着孔に筒部が回
    転自在に装着された回転ミラー装置と、該回転ミラー装
    置を回転駆動する駆動手段とを有し、前記回転ミラー装
    置は、軸線が前記筒部の軸線と直角に交わる位置に設け
    られた開口部と、前記筒部の軸線に対し45度の角度で
    固定された第1のミラーとを備え、前記開口部には受信
    レーザー光束線を前記筒部内で集束する集束レンズが設
    けられていることを特徴とする光学走査装置。
JP33703493A 1993-12-28 1993-12-28 光学走査装置 Pending JPH07209080A (ja)

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