(57)【要約】【課題】従来よりも広い範囲を検知範囲とする。【解決手段】超音波計測システム１０は、レーザ発生装置１１と、発生させたパルスレーザを集光するレンズ１３を含む光学部１２と、レンズ１３により集光したパルスレーザによりレーザ誘起ブレークダウンを発生させる二つの超音波発生部１４，１５と、レーザ誘起ブレークダウンの発生により放射される超音波を受けた対象物７からの反射波を受信するセンサ２１，２２，２３，２４，２５，２６と、これらセンサからの信号に基づいて対象物７に関する情報を取得する処理装置１６とを備えている。二つの超音波発生部１４，１５は、相互が離れて設けられている。超音波発生部１４，１５それぞれから放射された超音波による反射波を、複数のセンサに含まれる少なくとも三つのセンサが受信可能となるように、複数のセンサは仮想の球面１７に沿って相互が離れて配置されている。【選択図】      図１
2018179606.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
パルスレーザを発生させるレーザ発生装置と、
前記レーザ発生装置により発生させたパルスレーザを集光するレンズを含む光学部と、
前記レンズにより集光した前記パルスレーザによりレーザ誘起ブレークダウンを発生させる少なくとも二つの超音波発生部と、
前記レーザ誘起ブレークダウンの発生により放射される超音波を受けた対象物からの反射波を受信する複数のセンサと、
前記センサからの信号に基づいて前記対象物に関する情報を取得する処理装置と、
を備え、
少なくとも二つの前記超音波発生部は、相互が離れて設けられており、
前記超音波発生部それぞれから放射された超音波による前記反射波を、複数の前記センサに含まれる少なくとも三つのセンサが受信可能となるように、当該複数のセンサは仮想の球面に沿って相互が離れて配置されている、超音波計測システム。
【請求項２】
少なくとも六つの前記センサが、前記仮想の球面に沿って等間隔で配置されている、請求項１に記載の超音波計測システム。
【請求項３】
前記光学部は、前記パルスレーザを分けることで、集光するパルスレーザを少なくとも二つ得る分割器を有している、請求項１又は２に記載の超音波計測システム。
【請求項４】
前記分割器は、前記レンズによって集光するパルスレーザを分ける、請求項３に記載の超音波計測システム。
【請求項５】
中空の球体を更に備え、
当該球体が有する周壁に前記超音波発生部及び前記センサが設けられており、
前記レンズによって集光するパルスレーザは前記球体内を通る、請求項１〜４のいずれか一項に記載の超音波計測システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、集光させたパルスレーザによりレーザ誘起ブレークダウン（誘電破壊）を生じさせ、これにより発生した超音波を用いて対象物に関する情報を取得するための超音波計測システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
パルスレーザをレンズにより集光させ物質に照射するとレーザ誘起ブレークダウンという現象が起き、この現象によりプラズマ光及び超音波（レーザパルス超音波）が発生する。プラズマ光は成分分析等の分光器に用いられる。超音波については、例えば特許文献１に開示されているように、対象物に関する情報（例えば、三次元位置や三次元形状）を取得するための超音波計測システムに用いることができる。
【０００３】
図６は、従来の超音波計測システム９０を簡略化して示す構成図である。この計測システム９０は、パルスレーザを発生させるレーザ発生装置９１と、このレーザ発生装置９１により発生したパルスレーザを集光するレンズ９２ａやビームエキスパンダ９２ｂ等を含む光学部９３と、レンズ９２ａにより集光したパルスレーザによりレーザ誘起ブレークダウンを発生させる水入りバルーン９４（超音波発生部）と、複数（図例では三つ）のセンサ９５とを備えている。レーザ誘起ブレークダウンの発生により放射された超音波は対象物９９の表面で反射し、各センサ９５は、この反射波を受信する。
【０００４】
反射波を受信することで複数のセンサ９５から出力された信号（アナログ信号）は、アンプ９６ａにより増幅され変換器９６ｂによりデジタル変換され、この信号を用いてコンピュータ装置からなる処理装置９６によって対象物９９に関する情報が取得される。なお、三次元空間において対象物９９（例えば、位置）を検知するためには異なる位置に設置された少なくとも三つのセンサ９５の信号を要することは公知であり、前記特許文献１では合成開口法により前記情報として画像（形状）が取得される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００２−２８１６１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
図６に示す計測システム９０では、三つのセンサ９５及びバルーン９４は円盤状のヘッド９７の前面９７ａに取り付けられており、これらセンサ９５及びバルーン９４は一体化されている。各センサ９５は、ヘッド９７の前面９７ａに対して垂直に設置されており、センサ９５が先端に有している反射波の受信面９８は前方に向いている。なお、ここでは、ヘッド９７を基準として、図６の左側を前側とし、パルスレーザの入力側となる右側を後側としている。
【０００７】
センサ９５は、受信面９８を含む仮想の平面よりも前方の領域以外に、後方の領域についても所定角度までは、反射波を受信可能であるが、後方側はヘッド９７の影になるため、後方側に（二点鎖線で示すように）対象物９９が存在していても、バルーン９４から放射される超音波はその対象物９９に到達できず、また、センサ９５は反射波を受信できず、後方側の対象物９９に関する情報を取得することは不可能である。つまり、この計測システム９０では前方のみが検知範囲となっている。
【０００８】
そこで、本発明は、従来よりも広い範囲を検知範囲とする超音波計測システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の超音波計測システムは、パルスレーザを発生させるレーザ発生装置と、前記レーザ発生装置により発生させたパルスレーザを集光するレンズを含む光学部と、前記レンズにより集光した前記パルスレーザによりレーザ誘起ブレークダウンを発生させる少なくとも二つの超音波発生部と、前記レーザ誘起ブレークダウンの発生により放射される超音波を受けた対象物からの反射波を受信する複数のセンサと、前記センサからの信号に基づいて前記対象物に関する情報を取得する処理装置と、を備え、少なくとも二つの前記超音波発生部は、相互が離れて設けられており、前記超音波発生部それぞれから放射された超音波による前記反射波を、複数の前記センサに含まれる少なくとも三つのセンサが受信可能となるように、当該複数のセンサは仮想の球面に沿って相互が離れて配置されている。
【００１０】
この超音波計測システムによれば、少なくとも二箇所でかつ離れた位置（超音波発生部）においてレーザ誘起ブレークダウンが発生する。そして、複数のセンサが前記のとおり仮想の球面に沿って離れて配置されており、対象物からの反射波を少なくとも三つのセンサが受信可能である。このため、従来よりも広い範囲を検知範囲として対象物に関する情報を取得することができる。
【００１１】
また、少なくとも六つの前記センサが、前記仮想の球面に沿って等間隔で配置されているのが好ましく、この場合、前記仮想の球面を中心として、その周囲の３６０度の全範囲を検知範囲とすることが可能となる。
【００１２】
また、前記光学部は、前記パルスレーザを分けることで、集光するパルスレーザを少なくとも二つ得る分割器を有しているのが好ましく、この構成により、少なくとも二つの超音波発生部に対してレーザ発生装置を共通化することができる。
更に、この場合において、前記分割器は、前記レンズによって集光するパルスレーザを分けるのが好ましく、この構成により、少なくとも二つの超音波発生部に対してレンズを共通化することができる。
【００１３】
また、前記超音波計測システムは、中空の球体を更に備え、当該球体が有する周壁に前記超音波発生部及び前記センサが設けられており、前記レンズによって集光するパルスレーザは前記球体内を通るのが好ましい。この構成により、超音波発生部及びセンサを一体化することができ、操作性の優れた超音波計測システムが得られる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の超音波計測システムによれば、従来よりも広い範囲を検知範囲として対象物に関する情報を取得することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の超音波計測システムの一例を簡略化して示す構成図である。
【図２】球体の断面図である。
【図３】第一超音波発生部を中心として球体を見た図である。
【図４】第二超音波発生部を中心として球体を見た図である。
【図５】センサの説明図である。
【図６】従来の超音波計測システムを簡略化して示す構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
図１は、本発明の超音波計測システムの一例を簡略化して示す構成図である。図１に示す超音波計測システム１０（以下、単に計測システム１０という。）は、集光させたパルスレーザによりレーザ誘起ブレークダウン（誘電破壊）を生じさせ、このレーザ誘起ブレークダウンにより発生した超音波を用いて対象物７に関する情報を取得するためのものである。本実施形態では、対象物７に関する情報として、対象物７の三次元位置の情報を取得する。なお、対象物７に関する情報としては、他の情報であってもよく、例えば対象物７の形状（画像）等であってもよい。
【００１７】
図１に示す計測システム１０は、パルスレーザを発生させるレーザ発生装置１１と、発生させたパルスレーザを導くための光学部１２と、二つの超音波発生部１４，１５と、複数（図１では六つ）のセンサ２１，２２，２３，２４，２５，２６と、処理装置１６とを備えている。この計測システム１０は、更に、中空の球体２０を備えており、この球体２０に超音波発生部１４，１５と、センサ２１，２２，２３，２４，２５，２６とが搭載されている。球体２０が計測システム１０のヘッドとなり、このヘッド（球体２０）を様々な位置に設置することができる。
【００１８】
二つの超音波発生部１４，１５それぞれにおいて、集光させたパルスレーザによりレーザ誘起ブレークダウン（誘電破壊）を生じさせ、このレーザ誘起ブレークダウンにより球体２０上の異なる二箇所で超音波を発生させる。図１では、球体２０が、対象物７が存在している水槽８内に投入されている場合を説明している。このような、パルスレーザが透過可能な水中以外に、パルスレーザが透過可能な空間であり、また、パルスレーザの集光点に物体（粒子）を存在させれば大気中であっても、この計測システム１０を用いることができる。なお、水中や大気中等の三次元空間において対象物７（例えば、その位置）を、超音波（その反射波）を用いて検知するためには、異なる位置に設置された少なくとも三つのセンサ（超音波センサ）の信号を要することは、一般的に知られている。
【００１９】
球体２０は、仮想の球面１７に沿った形状を有する周壁１９により構成されている。この周壁１９に超音波発生部１４，１５と、センサ２１，２２，２３，２４，２５，２６とが取り付けられている。球体２０は、複数のセンサ２１，２２，２３，２４，２５，２６を集約して取り付けるためのフレームとして機能する。なお、大気中で用いられる場合、周壁１９は完全な球形でなくてもよい。つまり、周壁１９の内側空間と外側とが一部繋がっていてもよい。本実施形態では、水中で用いられることから、周壁１９によってその内側空間と外側とが区画されており、内側空間は密閉されている。この内側空間に後に説明する分割器１８等が設置されている。なお、球体２０には、パルスレーザを通過させる光ファイバ４０が接続されている。光ファイバ４０は、パルスレーザを通し球体２０まで運ぶ。
【００２０】
レーザ発生装置１１は、パルスレーザを発生させ出力することができ、本実施形態では、Ｎｄ：ＹＡＧレーザを出力する。レーザ波長を例えば１０６４ナノメートルとすることができるが、他の波長であってもよい。
【００２１】
光学部１２は、レーザ発生装置１１により発生させたパルスレーザを集光するレンズ１３を含む他、減衰器４６、ミラー４７，４８、及びビームエキスパンダ４９を有している。減衰器４６は、パルスレーザの出力を調整する。ビームエキスパンダ４９は、パルスレーザのビーム径を拡大する。レンズ１３に入射させるパルスレーザのビーム径が大きいほどレンズ焦点位置にパルスレーザの出力を集中させやすく、所望の位置でレーザ誘起ブレークダウンを発生させることができる。レンズ１３は、単焦点レンズであり、球面収差が小さいものとされている。
【００２２】
図２は、球体２０の断面図である。光学部１２は、更に、上流側レンズ４１を有しており、上流側レンズ４１は、パルスレーザを平行ビームとする。そして、平行ビームとしたパルスレーザを下流側の前記レンズ１３が集光する。光学部１２は、更に、パルスレーザを分ける分割器１８としてビームスプリッタを有している。分割器（ビームスプリッタ）１８は球体２０内に設けられている。分割器１８は、レンズ１３によって集光する途中でパルスレーザを二つのビームに同じ出力で分ける。分けられた一方のパルスレーザ（第一パルスレーザ）は反射ビームとなって第一超音波発生部１４内において集光する。分けられた他方のパルスレーザ（第二パルスレーザ）は、透過したビームであり、光学部１２が有する球体２０内のミラー４２によって反射し、第二超音波発生部１５内において集光する。このように、分割器１８は、単一のパルスレーザを１８０度離れた異なる二つの領域に向かう二つのパルスレーザに分ける。なお、パルスレーザを分ける手段はビームスプリッタ以外であってもよい。
【００２３】
第一超音波発生部１４におけるレーザ誘起ブレークダウンと、第二超音波発生部１５におけるレーザ誘起ブレークダウンとは、同時に発生させる必要がある。そこで、分割器１８の位置は、球体２０の中心から偏心した位置に設けられており、これにより、レンズ１３（の中心）から第一超音波発生部１４までの経路長（伝搬距離）と、レンズ１３（の中心）から第二超音波発生部１５までの経路長（伝搬距離）とを同じとしている。または、これら二つの経路長を同一とするために、超音波発生部１４，１５の球体２０における半径方向の位置を相違させてもよい。
【００２４】
二つの超音波発生部１４，１５は、相互が離れて球体２０の表面に設けられている。具体的には、球体２０（仮想の球面１７）の中心を基準として相互が１８０度離れて設けられている。一方を第一超音波発生部１４と呼び、他方を第二超音波発生部１５と呼ぶ。本実施形態の超音波発生部１４，１５は、それぞれ水入りバルーン１４ａ，１５ａを有する構成である。球体２０の周壁１９には、１８０度離れた両側にパルスレーザを通すための貫通孔４３，４４が形成されており、この貫通孔４３，４４がバルーン１４ａ，１５ａによって塞がれている。
【００２５】
超音波発生部１４，１５はそれぞれ、パルスレーザが作用する構成である。なお、超音波発生部１４，１５において、バルーン１４ａ，１５ａは省略されていてもよい。レンズ１３によりパルスレーザを集光させ、バルーン１４ａ，１５ａ内において、集光させたパルスレーザによりレーザ誘起ブレークダウンを発生させる。レーザ誘起ブレークダウンの発生により、超音波（レーザパルス超音波）が発生する。超音波は球面波として放射され、周囲に伝搬する。
【００２６】
本実施形態では（図１参照）、球体２０の表面に六つのセンサ２１，２２，２３，２４，２５，２６が設けられている。センサ２１，２２，２３，２４，２５，２６それぞれは、超音波センサ（ハイドロホン）であり、レーザ誘起ブレークダウンの発生により放射された超音波を受けた対象物７からの反射波を受信する。図３は、第一超音波発生部１４を中心として球体２０を見た図であり、図４は、第二超音波発生部１５を中心として球体２０を見た図である。この球体２０において、第一超音波発生部１４を中心とする半球を第一半球５１と呼び、第二超音波発生部１５を中心とする半球を第二半球５２と呼ぶ。第一半球５１と第二半球５２とによって一つの球体２０となる。
【００２７】
図３に示すように、第一半球５１において第一超音波発生部１４の周りに三つのセンサ２１，２２，２３が等間隔（均等）に配置されている。三つのセンサ２１，２２，２３それぞれと第一超音波発生部１４との間隔（距離）は全て等しく、また、三つのセンサ２１，２２，２３同士の間隔（距離）も等しい。図４に示すように、第二半球５２おいて第二超音波発生部１５の周りに三つのセンサ２４，２５，２６が等間隔（均等）に配置されている。三つのセンサ２４，２５，２６それぞれと第二超音波発生部１５との間隔（距離）は全て等しく、また、三つのセンサ２４，２５，２６同士の間隔（距離）も等しい。
【００２８】
更に、図３と図４において、第一半球５１の内の一つのセンサ（例えばセンサ２１）と、第二半球５２の内の二つのセンサ（２５，２６）それぞれとの間隔（距離）が等しく、第二半球５２の残りの一つのセンサ（２４）と、第一半球５１の残りの二つのセンサ（２２，２３）それぞれとの間隔（距離）が等しい。
【００２９】
このように、一つのセンサ（２１）と、このセンサ（２１）に隣り合う他のセンサ（２２，２３，２５，２６）それぞれとの間隔は等しく、また、これら他のセンサ（２２，２３，２５，２６）同士の間隔も等しい。つまり、六つのセンサ２１，２２，２３，２４，２５，２６が、仮想の球面１７（球体２０）に沿って等間隔で（相互が均等に離れて）配置されている。本実施形態では、仮想の球面１７が球体２０の周壁１９と一致する。
【００３０】
センサの配置について更に説明すると、図３及び図４に示す形態では、第一のセンサ２１と第四のセンサ２４とが１８０度離れて設けられており、第二のセンサ２２と第五のセンサ２５とが１８０度離れて設けられており、第三のセンサ２３と第六のセンサ２６とが１８０度離れて設けられている。
前記のとおり、六つのセンサ２１，２２，２３，２４，２５，２６は等間隔で配置されていることから、一つのセンサ（例えばセンサ２１）に最も近い他のセンサは複数存在しており（図例ではセンサ２２，２３，２５，２６の四つ存在しており）、これら複数の他のセンサ（２２，２３，２５，２６）同士の間隔は、前記一つのセンサ（２１）と当該他のセンサ（２２，２３，２５，２６）の内の一つ（例えば、センサ２２）との間隔と同じである。
【００３１】
六つのセンサ２１，２２，２３，２４，２５，２６は全て同じものであり、一方向に長い形状（柱形状）を有し、その先端面が反射波を受信する受信面（検出面）３１，３２，３３，３４，３５，３６となっている。第一のセンサ２１を代表して説明すると、図５において、このセンサ２１は、受信面３１を含む仮想の平面５３よりも前方の領域から到来する反射波以外に、後方の領域についても所定角度Ａまでは、反射波を受信可能である。なお、前記前方とは、仮想の平面５３を基準として、球体２０から離れる方向であり、前記後方とは、仮想の平面５３を基準として、球体２０が存在している側の方向である。また、この説明において「反射波を受信可能」とは、処理装置１６が対象物７に関する情報を取得できる程度に信号レベルが高い反射波を受信する場合である。例えば予め設定されている閾値よりも信号レベルが高い反射波を受信する場合である。
【００３２】
このような六つのセンサ２１，２２，２３，２４，２５，２６が、仮想の球面１７（球体２０）に沿って、相互が離れて等間隔で配置されている。したがって、例えば、第一のセンサ２１の前方の領域に対象物７が存在している場合、この対象物７からの反射波を、第一のセンサ２１と、この第一のセンサ２１の周囲（隣り）に位置する他の四つのセンサ２２，２３，２５，２６の内の少なくとも二つが、受信可能となる。また、第一のセンサ２１と１８０度離れて反対側に位置する第四のセンサ２４の前方の領域に対象物７が存在している場合、この対象物７からの反射波を、第四のセンサ２４と、この第四のセンサ２４の周囲（隣り）に位置する他の四つのセンサ２２，２３，２５，２６の内の少なくとも二つが、受信可能となる。
【００３３】
以上より、本実施形態の計測システム１０は、対象物７が球体２０を中心としてどの位置に存在していても、この対象物７からの反射波を、六つのセンサ２１，２２，２３，２４，２５，２６に含まれる少なくとも三つのセンサが受信可能となるようにして、これら六つのセンサ２１，２２，２３，２４，２５，２６は仮想の球面１７に沿って相互が離れて配置された構成を備えている。
【００３４】
図１において、反射波を受信することでセンサ２１，２２，２３，２４，２５，２６が出力する信号（アナログ信号）は、アンプ２７によって増幅され、変換器（高速デジタイザ）２８によってデジタル信号に変換され、この信号を用いてコンピュータ装置により構成されている処理装置１６が各種の情報処理を実行する。本実施形態では、処理装置１６は、相互に離れた少なくとも三つのセンサからの信号を取得することにより、対象物７の三次元位置の情報を取得する。処理装置１６がこの情報を取得するために行う処理は、例えば開口合成法による演算である。超音波の速度は既知であることから、第一超音波発生部１４及び第二超音波発生部１５それぞれで同時に発生した超音波の発生時刻と、各センサが受信した反射波の受信時刻とによって、対象物７の位置を取得することができる。このように、処理装置１６は、少なくとも三つの前記センサからの信号に基づいて、対象物７に関する情報を取得する。
【００３５】
以上のように、本実施形態の計測システム１０では、レンズ１３により集光したパルスレーザにより、二つの超音波発生部１４，１５においてレーザ誘起ブレークダウンが同時に発生する。そして、これら二つの超音波発生部１４，１５それぞれから同時に放射された超音波による反射波を、六つのセンサ２１，２２，２３，２４，２５，２６に含まれる少なくとも三つのセンサが受信する。なお、ここでの受信する反射波は、処理装置１６が対象物７に関する情報を取得できる程度に信号レベルが高い反射波であり、例えば予め設定されている閾値よりも信号レベルが高い反射波である。つまり、本実施形態の計測システム１０では、二つの超音波発生部１４，１５それぞれからの超音波による反射波であって、信号レベルが閾値よりも高くなる反射波を、少なくとも三つのセンサが受信する。
【００３６】
このように、本実施形態では、仮想の球面１７の中心を基準として１８０度離れた二箇所（超音波発生部１４，１５）においてレーザ誘起ブレークダウンが同時に発生する。そして、六つのセンサ２１，２２，２３，２４，２５，２６が前記のとおり仮想の球面１７（球体２０の周壁１９）に沿って相互が離れて等間隔で配置されており、二箇所からそれぞれ放射された超音波による前記反射波を、六つのセンサ２１，２２，２３，２４，２５，２６に含まれる少なくとも三つのセンサが受信可能となる。このため、本実施形態では、球体２０（仮想の球面１７）を中心として、その周囲の３６０度の全範囲を検知範囲とすることが可能となる。この結果、従来よりも広い範囲を検知範囲として、対象物７に関する情報として三次元位置の情報を取得することができる。なお、四つ以上のセンサからの信号を処理装置１６が取得することで、より一層精度の高い三次元位置が得られる。
【００３７】
また、本実施形態では、光学部１２は、分割器（ビームスプリッタ）１８を有しており、この分割器１８は、パルスレーザを分けることで、集光するパルスレーザを二つ得ている。このため、二つの超音波発生部１４，１５に対してレーザ発生装置１１を共通化することができる。つまり、レーザ発生装置１１は一つでよく、計測システム１０の構成が簡素化される。更に、この分割器１８は（図２参照）、レンズ１３によって集光するパルスレーザを分ける構成である。このため、二つの超音波発生部１４，１５に対してレンズ１３を共通化することができる。つまり、レンズ１３は一つでよく、光学部１２の構成が簡素化される。
【００３８】
そして、球体２０が有する周壁１９に二つの超音波発生部１４，１５及び六つのセンサ２１，２２，２３，２４，２５，２６が設けられており、また、図２に示すように、レンズ１３によって集光するパルスレーザはこの球体２０内を通る構成となっている。このため、超音波発生部１４，１５及びセンサ２１，２２，２３，２４，２５，２６を一体化することができ、操作性の優れた計測システム１０が得られる。
【００３９】
以上のとおり開示した実施形態はすべての点で例示であって制限的なものではない。つまり、本発明の超音波計測システムは、図示する形態に限らず本発明の範囲内において他の形態のものであってもよい。
例えば、前記実施形態では、球体２０の周囲の全領域を検知範囲とするために、センサの数を六つとしたが、これ以外であってもよい。つまり、センサは少なくとも六つとするのが好ましく、七つ以上とすることができる。また、検知範囲が、球体２０の周囲の全領域ではなく、一部を検知範囲から除外する場合、例えば（図１参照）球体２０に繋がる光ファイバ４０側については検知範囲から除外する場合、センサは六つよりも少なくてもよく、五つとしてもよい。
【００４０】
前記実施形態では、球体２０が複数のセンサの取り付けフレームとして機能する場合について説明したが、複数のセンサを仮想の球面１７に沿って配置できれば、取り付けフレームは球形（球体２０）でなくてもよい。ただし、各センサにとって、その取り付けフレームの一部が反射波を受信するのを阻害する影の領域を可及的に形成しないようにするのがよい。この点で、センサの取り付けフレームを球体２０とするのが好ましい。
【００４１】
複数のセンサ２１，２２，２３，２４，２５，２６の配置の具体例を図３及び図４により説明したが、この配置は例示であり、複数のセンサ２１，２２，２３，２４，２５，２６は仮想の球面１７に沿って相互が離れて配置されていればよい。また、球体２０の周壁１９からセンサ２１，２２，２３，２４，２５，２６が大きく突出している形態を説明したが、これに限らず、それぞれを周壁１９に埋め込んだ形態としてもよい。
【００４２】
また、前記実施形態では、超音波発生部１４，１５は、バルーン１４ａ，１５ａを有する場合について説明したが、バルーン１４ａ，１５ａを省略してもよい。なお、本実施形態の場合、バルーン１４ａ，１５ａの存在により球体２０の内外を区画することができるので、特に水中で用いる場合に好適である。
【００４３】
前記実施形態では、超音波発生部の数を二つとしたが、これ以外であってもよい。つまり、超音波発生部は少なくとも二つであり、三つ以上としてもよい。そして、超音波発生部の数に応じて、光学部１２の分割器１８は、パルスレーザを分けることで集光するパルスレーザを少なくとも二つ得る構成とすればよい。この場合であっても、超音波発生部は仮想の球面に沿って相互が等間隔で離れて設けられており、これら超音波発生部においてレーザ誘起ブレークダウンを同時に発生させればよい。
【００４４】
なお、前記計測システム１０では、レーザ誘起ブレークダウンにより超音波の他、プラズマ光も発生することから、発生するこのプラズマ光を成分分析等の分光器のために用いてもよい。
【符号の説明】
【００４５】
７：対象物          １０：超音波計測システム      １１：レーザ発生装置
１２：光学部        １３：レンズ                  １４，１５：超音波発生部
１６：処理装置      １７：仮想の球面              １８：分割器
１９：周壁          ２０：球体      ２１，２２，２３，２４，２５，２６：センサ
【図１】
2018179606.tif 000003
【図２】
2018179606.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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