(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
レーザ光を出射またはレーザ光が入射するヘッドを備え、ヘッドから出射または前記ヘッドに入射するレーザ光を用いて測定対象物の測定を行うレーザ測定装置の、液中の測定対象物の測定に用いられる液中レーザ計測用補助装置であって、
前記ヘッドに装着される装着部と、
一端側の部分が前記液中に液浸されるパイプと、
前記パイプの前記一端側の開口を封止する透明体と、
前記装着部と前記パイプとの間に設けられ、前記装着部と前記パイプの前記一端とは反対側の端とを連結する連結部とを備え、
前記連結部は制振材を用いて形成されており、
前記装着部が前記ヘッドに装着された状態において、前記ヘッドから出射または前記ヘッドに入射するレーザ光の光軸と前記パイプの軸の方向は一致し、かつ、当該光軸は前記パイプの両端の開口を通ることを特徴とする液中レーザ計測用補助装置。
【請求項２】
レーザ光を出射またはレーザ光が入射するヘッドを備え、ヘッドから出射または前記ヘッドに入射するレーザ光を用いて測定対象物の測定を行うレーザ測定装置の、液中の測定対象物の測定に用いられる液中レーザ計測用補助装置であって、
前記ヘッドに装着される装着部と、
一端側の部分が前記液中に液浸される、中実のライトパイプと、
前記装着部と前記ライトパイプの前記一端とは反対側の端を連結する連結部とを備え、
前記装着部が前記ヘッドに装着された状態において、前記ヘッドから出射または前記ヘッドに入射するレーザ光の光軸と前記ライトパイプの軸の方向は一致し、かつ、当該光軸は前記ライトパイプの両端の底面を通り、
前記連結部は制振材を用いて形成されていることを特徴とする液中レーザ計測用補助装置。
【請求項３】
請求項１または２記載の液中レーザ計測用補助装置と、
前記レーザ測定装置とを備えたことを特徴とするレーザ計測システム。
【請求項４】
請求項３記載のレーザ計測システムであって、
前記レーザ測定装置は、前記ヘッドからレーザ光を出射し、前記ヘッドに入射するレーザ光に発生した周波数のシフト量に応じて、測定対象物の速度を測定するレーザドップラ振動計であることを特徴とするレーザ計測システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レーザ光を用いて液中の測定対象物の測定を行う技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
レーザ光を用いて液中の測定対象物の測定を行う技術としては、海面上空より海面に向かってレーザ光を照射し、海中の探査対象物で反射したレーザ光より、探査対象物の位置や形状を計測する技術が知られている（たとえば、特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平０９-２９２４６２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
液面上空よりレーザ光を液中の測定対象物に照射する場合、レーザ光が液面に発生する波により反射、散乱、屈折等するため、測定対象物の微小な運動や高速な運動を精度良く測定することが困難である。特に、測定対象物の速度をドップラシフトを利用して測定するレーザドップラ振動計では、波の運動の影響が大きく、精度の高い測定対象物の速度計測を行うことが困難である。
【０００５】
このために、測定対象物の微小な運動や高速な運動を測定する場合には、液槽の液面下の位置に液中を観察できる透明な窓を設け、当該窓から測定対象物にレーザ光を照射するなどの煩雑な手段をとる必要があった。
【０００６】
そこで、本発明は、より容易に、液中の測定対象物を精度良く計測することができるレーザ測定システムを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記課題達成のために、本発明は、レーザ光を出射またはレーザ光が入射するヘッドを備え、前記ヘッドから出射または前記ヘッドに入射するレーザ光を用いて測定対象物の測定を行うレーザ測定装置の、液中の測定対象物の測定に用いられる液中レーザ計測用補助装置として、
一端側の部分が前記液中に液浸されるパイプと、前記パイプの前記一端側の開口を封止する透明体とを備えた液中レーザ計測用補助装置を提供する。
【０００８】
このような液中レーザ計測用補助装置によれば、ヘッドから出射または前記ヘッドに入射するレーザ光の光軸と前記パイプの軸の方向が一致し、かつ、当該光軸が前記パイプの両端の開口を通るように、ヘッドと液中レーザ計測用補助装置を配置するだけで、形状が変化する液面の反射や散乱の影響を排して、液中の測定対象物の精度のよい計測を行うことができる。
【０００９】
ここで、このような液中レーザ計測用補助装置は、前記パイプの前記一端とは反対側の端に前記ヘッドに装着するための装着機構を備え、前記パイプの前記反対側の端を前記ヘッドに装着した状態において、前記ヘッドから出射または前記ヘッドに入射するレーザ光の光軸と前記パイプの軸の方向は一致し、かつ、当該光軸は前記パイプの両端の開口を通るものとしてもよい。
【００１０】
このような装着機構を備えることにより、液中レーザ計測用補助装置をヘッドに装着するだけで、形状が変化する液面の反射や散乱の影響を排して、液中の測定対象物の精度のよい計測を行うことができる。
【００１１】
また、前記課題達成のために、本発明は、レーザ光を出射またはレーザ光が入射するヘッドを備え、ヘッドから出射または前記ヘッドに入射するレーザ光を用いて測定対象物の測定を行うレーザ測定装置の、液中の測定対象物の測定に用いられる液中レーザ計測用補助装置として、前記ヘッドに装着される装着部と、一端側の部分が前記液中に液浸されるパイプと、前記パイプの前記一端側の開口を封止する透明体と、前記装着部と前記パイプとの間に設けられ、前記装着部と前記パイプの前記一端とは反対側の端とを連結する連結部とを備えた液中レーザ計測用補助装置を提供する。ここで、前記連結部は制振材を用いて形成されており、前記装着部が前記ヘッドに装着された状態において、前記ヘッドから出射または前記ヘッドに入射するレーザ光の光軸と前記パイプの軸の方向は一致し、かつ、当該光軸は前記パイプの両端の開口を通るものである。
【００１２】
このような液中レーザ計測用補助装置によれば、液中レーザ計測用補助装置をヘッドに装着するだけで、形状が変化する液面の反射や散乱の影響を排して、液中の測定対象物の精度のよい計測を行うことができる。また、液中レーザ計測用補助装置をヘッドに装着した状態において、液の振動によるパイプの下部の振動のヘッドへの伝達を制振材で形成した連結部で抑制できるので、液の振動による計測誤差の発生を抑制することができる。
【００１３】
また、前記課題達成のために、本発明は、レーザ光を出射またはレーザ光が入射するヘッドを備え、前記ヘッドから出射または前記ヘッドに入射するレーザ光を用いて測定対象物の測定を行うレーザ測定装置の、液中の測定対象物の測定に用いられる液中レーザ計測用補助装置として、一端側の部分が前記液中に液浸される中実のライトパイプを備えた液中レーザ計測用補助装置を提供する。
このような液中レーザ計測用補助装置によれば、ヘッドから出射または前記ヘッドに入射するレーザ光の光軸と前記ライトパイプの軸の方向が一致し、かつ、当該光軸が前記ライトパイプの両端の端面を通るように、ヘッドと液中レーザ計測用補助装置を配置するだけで、形状が変化する液面の反射や散乱の影響を排して、液中の測定対象物の精度のよい計測を行うことができる。
また、本発明は、前記課題達成のために、レーザ光を出射またはレーザ光が入射するヘッドを備え、ヘッドから出射または前記ヘッドに入射するレーザ光を用いて測定対象物の測定を行うレーザ測定装置の、液中の測定対象物の測定に用いられる液中レーザ計測用補助装置として、前記ヘッドに装着される装着部と、一端側の部分が前記液中に液浸される中実のライトパイプと、前記装着部と前記ライトパイプの前記一端とは反対側の端を連結する連結部とを備えた液中レーザ計測用補助装置を提供する。ここで、前記装着部が前記ヘッドに装着された状態において、前記ヘッドから出射または前記ヘッドに入射するレーザ光の光軸と前記ライトパイプの軸の方向は一致し、かつ、当該光軸は前記ライトパイプの両端の底面を通るものである。
ここで、このような液中レーザ計測用補助装置において、前記連結部は制振材を用いて形成するようにしてもよい。
【００１４】
このような液中レーザ計測用補助装置によれば、液中レーザ計測用補助装置をヘッドに装着するだけで、形状が変化する液面の反射や散乱の影響を排して、液中の測定対象物の精度のよい計測を行うことができる。また、ライトパイプとして、耐食性、耐熱性に優れた合成石英製のライトパイプを用いることにより、溶剤や洗浄液などの液中の測定対象物の計測や、高温の液中の測定対象物の計測を支障なく行うことができる。また、前記連結部は制振材を用いて形成した場合には、液の振動によるライトパイプの下部の振動のヘッドへの伝達を制振材で形成した連結部で抑制できるので、液の振動による計測誤差の発生を抑制することができる。
【００１５】
また、本発明は、これらの液中レーザ計測用補助装置と、前記レーザ測定装置とを備えたレーザ計測システムを提供する。
ここで、このレーザ計測システムにおいて、前記レーザ測定装置は、たとえば、前記ヘッドからレーザ光を出射し、前記ヘッドに入射するレーザ光に発生した周波数のシフト量に応じて、測定対象物の速度を測定するレーザドップラ振動計である。
また、本発明は、併せて、レーザ光を出射すると共に当該レーザ光の測定対象物による反射光を観測して当該測定対象物の測定を行うレーザ測定装置を用いて液中の測定対象物の測定を行う液中測定対象物の測定方法として、中実のライトパイプの一端側の部分を、当該ライトパイプの軸上に前記液中の測定対象物が位置するように液浸させた状態で固定し、前記レーザ測定装置から出射されたレーザ光を、前記ライトパイプの一端側とは反対側の端面に、前記ライトパイプの軸と光軸の方向を一致させて照射することにより、前記ライトパイプを介して前記液中の測定対象物にレーザ光を照射し、前記レーザ測定装置において、前記ライトパイプを介して前記反対側の端面より出射する前記液中の測定対象物による前記レーザ光の反射光を観測して当該液中の測定対象物の測定を行う液中測定対象物の測定方法を提供する。
このような測定対象物の測定方法によれば、形状が変化する液面の反射や散乱の影響を排して、液中の測定対象物の精度のよい計測を行うことができる。
【発明の効果】
【００１６】
以上のように、本発明によれば、より容易に、液中の測定対象物を精度良く計測することができるレーザ測定システムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の第１実施形態に係るレーザ計測システムの構成を示す図である。
【図２】本発明の第１実施形態に係る液中測定補助装置の構成を示す図である。
【図３】本発明の第１実施形態に係る液中測定補助装置の使用例を示す図である。
【図４】本発明の第２実施形態に係る液中測定補助装置の構成と使用例を示す図である。
【図５】本発明の第３実施形態に係る液中測定補助装置の構成を示す図である。
【図６】本発明の第３実施形態に係る液中測定補助装置の使用例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明の実施形態に係るレーザ計測システムについて説明する。
まず、第１の実施形態について説明する。
図１に、レーザ計測システムの構成を示す。
本第１実施形態に係るレーザ計測システムは、図１ａに示すレーザ測定装置１と、レーザ測定装置１の補助装置である図１ｂの液中測定補助装置２とより構成される。
レーザ測定装置１は、図１ａに示すように、計測装置１１、光学ヘッド１２、計測装置１１と光学ヘッド１２の間でレーザ光を伝達する光ファイバケーブル１３を備えている。但し、レーザ測定装置１は図１ａの構成に限定されるわけではない。
【００１９】
計測装置１１は、光ファイバケーブル１３にレーザ光を出射し、計測装置１１から光ファイバケーブル１３に入射したレーザ光は光ファイバケーブル１３を通って光学ヘッド１２の先端から出射される。また、光学ヘッド１２の先端から入射したレーザ光は光ファイバケーブル１３に入射し、光ファイバケーブル１３を通って計測装置１１に送られ、計測装置１１で検出される。ここで、光学ヘッド１２は、焦点距離が可変なレンズ装置である。また、光学ヘッド１２の先端は筒状の形状を有しており、この筒状の先端の内周面には補助装置取り付け用の雌ネジが形成されている。
【００２０】
次に、計測装置１１は、レーザドップラ振動計であり、レーザ光源１１１、第１ビームスプリッタ１１２、第２ビームスプリッタ１１３、第３ビームスプリッタ１１４、ミラー１１５、音響光学素子１１６（AOM１１６）、光検出器１１７、結合器１１８、信号処理部１１９とを備えている。
【００２１】
まず、このようなレーザ測定装置１による、通常空間中の（液外の）測定対象物１００の計測について説明する。
この場合、まず、計測の開始に先立って、測定対象物１００の上に光スポットが形成されるように光学ヘッド１２の固定や焦点距離の調整を行う。
そして、計測装置１１において、信号処理部１１９は、レーザ光源１１１に周波数f0のレーザ光の出射を開始させる。また、信号処理部１１９は、周波数fMの信号を音響光学素子１１６に出力する。
【００２２】
すると、レーザ光源１１１から出射された周波数f0のレーザビームは、第１ビームスプリッタ１１２で二分され、二分された一方のビームは、音響光学素子１１６に送られる。音響光学素子１１６は、信号処理部１１９から入力する周波数fMの信号を用いて、第１ビームスプリッタ１１２から入射するレーザ光の周波数を周波数fMシフトし、ミラー１１５、第３ビームスプリッタ１１４を介して、光検出器１１７に周波数f0+fMの参照光として送る。
【００２３】
一方、第１ビームスプリッタ１１２で二分された他方のビームは第２ビームスプリッタ１１３を通過して結合器１１８に入射し、結合器１１８によって光ファイバケーブル１３に出射される。そして、光ファイバケーブル１３に入射したレーザ光は光ファイバを通って光学ヘッド１２に入射する。
【００２４】
そして、光学ヘッド１２は、光ファイバケーブル１３から入射したレーザ光を集光し測定対象物１００上に光スポットを形成する。測定対象物１００で反射したレーザ光の反射光は、光学ヘッド１２に入射し光学ヘッド１２を介して光ファイバケーブル１３に入射する。
【００２５】
そして、光ファイバケーブル１３に入射した反射光は光ファイバケーブル１３を通って結合器１１８に入射する。結合器１１８に入射した反射光は、結合器１１８によって第２ビームスプリッタ１１３に出射され、第２ビームスプリッタ１１３、第３ビームスプリッタ１１４を介して光検出器１１７に送られる。ここで、測定対象物１００による反射光の周波数には、測定対象物１００の表面の速度に応じたドップラシフトfDが生じており、反射光の周波数はf0＋fDとなる。
【００２６】
したがって、光検出器１１７において、第３ビームスプリッタ１１４からの入射光を検出した信号中には、周波数f0＋fMの参照光と周波数f0＋fDの反射光との干渉によるfM±fDのビート信号が観測される。
【００２７】
そこで、信号処理部１１９は、光検出器１１７で検出した信号中のビート信号を参照信号の周波数fMでFM復調して、測定対象物１００の速度を算出する。また、この速度を解析して、測定対象物１００の表面の加速度や変位などを算出する。
【００２８】
以下、液中測定補助装置２の構成と、液中測定補助装置２を用いた液中の測定対象物１００の計測について説明する。
図２に、液中測定補助装置２の構成を示す。
ここで、図２ａ１は液中測定補助装置２の正面を、図２ａ２は液中測定補助装置２の右側面を、図２ａ３は液中測定補助装置２の上面を、図２ａ４は液中測定補助装置２の下面を表している。また、図２ｂは、図２ａ１の断面線Ａ-Ａによる断面を表している。また、図２ｃは液中測定補助装置２の下部の断面を拡大して表したものである。
【００２９】
図示するように、液中測定補助装置２は、上下に延びた中空円管状のパイプ２１を有し、パイプ２１の上端の外周面には雄ネジ２２が形成されている。また、液中測定補助装置２は、パイプ２１の上部の雄ネジのすぐ下の位置に設けられたフランジ２３と、パイプ下端の開口を封止する透明なガラス板２４とを備えている。
【００３０】
そして、フランジ２３には、水平なねじ穴２５が設けられている。
なお、図２ｃ中の２６は円環形状のシール材、２７はガラス板２４をシール材に密着させた状態でパイプ２１の下端に固定する円環形状の固定部材である。
次に、このような液中測定補助装置２を用いた液中の測定対象物１００の計測について説明する。
液中測定補助装置２を用いた液中の測定対象物１００の計測は、第１の態様と第２の態様との二つの態様のいずれかで行うことができる。
第１の態様は、図３ａに示すように、光学ヘッド１２の先端の筒部の内周面の雌ネジに液中測定補助装置２のパイプ２１の上端の外周面の雄ネジ２２を螺合させることにより、光学ヘッド１２に液中測定補助装置２を連結した状態で、光学ヘッド１２をスタンド３で支持して測定を行う態様である。
【００３１】
ここで、第１の態様におけるスタンド３による光学ヘッド１２の支持位置は、液中測定補助装置２を連結した光学ヘッド１２の軸上に測定対象物１００が位置し、かつ、液中測定補助装置２のパイプ２１の下部のみが液面下の液中に置かれた状態となる位置とする。
【００３２】
このように、光学ヘッド１２に液中測定補助装置２を連結した上で光学ヘッド１２を配置することにより、光学ヘッド１２から出射されたレーザ光は、液中測定補助装置２のパイプ２１の内部の空間を通り、液中測定補助装置２のガラス板２４を透過して液中に進み、測定対象物１００上に光スポットを形成する。そして、測定対象物１００で反射したレーザ光の反射光は、液中を進んで、液中測定補助装置２のガラス板２４を透過し、液中測定補助装置２のパイプ２１の内部の空間を通って光学ヘッド１２に入射する。
【００３３】
よって、計測の開始に先立って、測定対象物１００の上に適切な光スポットが形成されるように光学ヘッド１２の焦点距離の調整を行うことにより、計測装置１１において、上述した通常空間中（液外）の測定対象物１００の計測と同様に、測定対象物１００の計測を行うことができる。
【００３４】
また、レーザ光が、気体と液体との界面であるために形状が変化する（波が発生する）液面による反射や散乱を受けないので、微小な運動や高速な運動についても精度のよい計測を行うことができる。
【００３５】
次に、第２の態様は、図３ｂに示すように、光学ヘッド１２と液中測定補助装置２とを、異なる別々のスタンド３で支持して測定を行う態様である。なお、スタンド３への液中測定補助装置２の固定は、液中測定補助装置２のフランジ２３に設けたねじ穴２５を用いて行う。
【００３６】
ここで、第２の態様におけるスタンド３による液中測定補助装置２の支持位置は、液中測定補助装置２の軸上に測定対象物１００が位置し、かつ、液中測定補助装置２のパイプ２１の下部のみが液面下の液中に置かれた状態となる位置とする。また、スタンド３による光学ヘッド１２の支持位置は、光学ヘッド１２が液外に位置し、かつ、光学ヘッド１２と液中測定補助装置２が非接触で同軸となる位置とする。
【００３７】
このように、光学ヘッド１２と液中測定補助装置２を配置することにより、光学ヘッド１２から出射されたレーザ光は、光学ヘッド１２と液中測定補助装置２の間の空間を進んで、液中測定補助装置２のパイプ２１の内部の空間に進入する。そして、パイプ２１の内部の空間に進入したレーザ光は、パイプ２１の内部の空間を通り、パイプ２１の下端を封止しているガラス板２４を透過して液中に進み、測定対象物１００上に光スポットを形成する。そして、測定対象物１００で反射したレーザ光の反射光は、液中を進んで、パイプ下端を封止しているガラス板２４を透過し、液中測定補助装置２のパイプ２１の内部の空間を通って、パイプ２１の上端の開口より出射される。そして、パイプ２１の上部の開口より出射されたレーザ光は、光学ヘッド１２と液中測定補助装置２の間の空間を進んで光学ヘッド１２に入射する。
【００３８】
よって、第２の態様においても、計測の開始に先立って、測定対象物１００の上に適切な光スポットが形成されるように光学ヘッド１２の焦点距離の調整を行うことにより、計測装置１１において、上述した空間中（液外）の測定対象物１００の計測と同様に、測定対象物１００の計測を行うことができる。
【００３９】
また、レーザ光が、気体と液体との界面であるために形状が変化する（波が発生する）液面による反射や散乱を受けないので、微小な運動や高速な運動についても精度のよい計測を行うことができる。
【００４０】
ここで、第２の態様においては、光学ヘッド１２は、下部が液中に置かれた液中測定補助装置２と分離しているので、液の振動や液の温度の影響を受けない。したがって、この第２の態様は、第１の態様よりも、振動源装置４により液を振動させて行う測定対象物１００の計測や、振動する液中の測定対象物１００の計測や、高温の液中の測定対象物１００の計測に適している。
【００４１】
なお、第２の態様において、光学ヘッド１２と液中測定補助装置２は、図３ｃに示すように同じスタンド３で支持することもできる。
以上、本発明の第１実施形態について説明した。
次に、本発明の第２の実施形態について説明する。
本第２実施形態は、第１実施形態に対して液中測定補助装置２のみが異なる。
図４ａ１-ａ４、図４ｂに本第２実施形態に係る液中測定補助装置２の構成を示す。
ここで、図４ａ１は液中測定補助装置２の正面を、図４ａ２は液中測定補助装置２の右側面を、図４ａ３は液中測定補助装置２の上面を、図４ａ４は液中測定補助装置２の下面を表している。また、図４ｂは、図４ａ１の断面線Ａ-Ａによる断面を表している。
【００４２】
図示するように、本第２実施形態に係る液中測定補助装置２は、図２に示した液中測定補助装置２のパイプ２１をフランジ２３よりも下の位置で上下に分断し、上下に分断した二つのパイプ４０１、４０２を制振材で形成した連結管４０３で連結したものである。制振材としては、ゴム系の制振材や、シリコン系の制振材や、合成樹脂系の制振材などを用いることができる。
【００４３】
このような液中測定補助装置２によれば、図４ｃに示すように、液中測定補助装置２を光学ヘッド１２に連結して行う上述の第１の態様で計測を行う場合に、液の振動に伴う液中測定補助装置２の下部の振動の光学ヘッド１２への伝達を、制振材で形成した連結管４０３で抑制できるので、測定に対する液の振動の影響を抑制することができる。
【００４４】
以上、本発明の第２実施形態について説明した。
次に、本発明の第３実施形態について説明する。
本第３実施形態は、第１実施形態に対し液中測定補助装置２のみが異なる。
図５ａ１-ａ５、図５ｂ、図５ｃに本第２実施形態に係る液中測定補助装置２の構成を示す。
ここで、図５ａ１は液中測定補助装置２の正面を、図５ａ２は液中測定補助装置２の右側面を、図５ａ３は液中測定補助装置２の左側面を、図５ａ４は液中測定補助装置２の上面を、図５ａ５は液中測定補助装置２の下面を表している。また、図５ｂは、図５ａ１の断面線Ａ-Ａによる液中測定補助装置２の断面を表し、図５ｃは液中測定補助装置２を斜視したようすを表している。
【００４５】
図示するように、本第３実施形態に係る液中測定補助装置２は、上下に延びた六角柱形状の中実のライトパイプ５１、ライトパイプ５１の上端を挟持するホルダ５２、光学ヘッド装着部５３、光学ヘッド装着部５３とホルダ５２を上下に連結する二つの連結部５４とを備えている。ここではライトパイプ５１の断面形状を六角形としているが、六角形に限らない。
【００４６】
また、光学ヘッド装着部５３は、上端の外周面に光学ヘッド１２との螺合用の雄ネジ５３１が設けられた中空円管形状の短パイプ５３２と、短パイプ５３２の上部の雄ネジのすぐ下の位置に設けられたフランジ５３３とより構成されている。そして、フランジ部５３３には、スタンド３に液中測定補助装置２を固定するための水平なねじ穴５３４が設けられている。
【００４７】
次に、二つの連結部５４は、二つの連結部５４の間の隙間からホルダ５２に支持されているライトパイプ５１の上面を斜め上方向より観察できるように周方向に離間して設けられている。
【００４８】
そして、導光棒とも呼ばれるライトパイプ５１は、上面に入射された光を下方に導き下面から出射し、下面に入射された光を上方に導き上面から出射する部材であり、本第３実施形態では合成石英製のライトパイプ５１を用いる。
【００４９】
このような液中測定補助装置２を用いた計測は、図６ａ、ｂに示すように、上記第１実施形態で示した第１の態様、第２の態様のそれぞれで行うことができる。
ただし、本第３実施形態の液中測定補助装置２を用いる場合には、第１の態様における、スタンド３による光学ヘッド１２の支持位置は、液中測定補助装置２を同軸状に連結した光学ヘッド１２の軸上に測定対象物１００が位置し、かつ、液中測定補助装置２のライトパイプ５１の下部のみが液面下の液中に置かれた状態となる位置とする。
【００５０】
ここで、この第１の態様において、光学ヘッド１２から出射されたレーザ光は、光学ヘッド１２とライトパイプ５１との間の空間を通り、ライトパイプ５１の上面に入射し、ライトパイプ５１の内部を通ってライトパイプ５１の下面から液中に進み、測定対象物１００上に光スポットを形成する。そして、測定対象物１００で反射したレーザ光の反射光は、液中を進んで、ライトパイプ５１の下面に入射し、ライトパイプ５１の内部を通ってライトパイプ５１の上面から出射し、光学ヘッド１２とライトパイプ５１との間の空間を通って光学ヘッド１２に入射する。
【００５１】
よって、本第１の態様によって、上記第１実施形態で示した第１の態様と同様に、気体と液体との界面であるために形状が変化する（波が発生する）液面による反射や散乱を受けずに液中の計測対象物の計測を行うことができる。
【００５２】
また、第２の態様における、スタンド３による液中測定補助装置２の支持位置は、液中測定補助装置２の軸上に測定対象物１００が位置し、かつ、液中測定補助装置２のライトパイプ５１の下部のみが液面下の液中に置かれた状態となる位置とする。また、スタンド３による光学ヘッド１２の支持位置は、光学ヘッド１２が液外に位置し、かつ、光学ヘッド１２と液中測定補助装置２が非接触で同軸となる位置とする。なお、光学ヘッド１２からレーザ光を出射しながら、二つの連結部５４の間の隙間からライトパイプ５１の上面を観察して、当該上面の中心にレーザ光が照射されるように位置を調整することにより、光学ヘッド１２と液中測定補助装置２を同軸状に位置づけることができる。
【００５３】
光学ヘッド１２と液中測定補助装置２を配置することにより、レーザ光の経路は第１の態様と同様となる。
よって、本第２の態様によって、上記第１実施形態で示した第２の態様と同様に、気体と液体との界面であるために形状が変化する（波が発生する）液面による反射や散乱を受けずに液中の計測対象物の計測を行うことができる。
なお、第２の態様において、光学ヘッド１２と液中測定補助装置２は、図６ｃに示すように同じスタンド３で支持することもできる。
【００５４】
また、本第３実施形態においては、液浸する部材として、耐食性、耐熱性に優れた合成石英製のライトパイプ５１を用いているので、溶剤や洗浄液などの液中の測定対象物１００の計測や、高温の液中の測定対象物１００の計測を支障なく行うことができる。
なお、本第３実施形態の、液中測定補助装置２においても、上述した第２実施形態と同様に、光学ヘッド装着部５３とライトパイプ５１とを制振材を介して連結するようにしてもよい。すなわち、たとえば、液中測定補助装置２の連結部５４を制振材を用いて形成するようにしてもよい。
【００５５】
以上、本発明の実施形態について説明した。
【符号の説明】
【００５６】
１…レーザ測定装置、２…液中測定補助装置、３…スタンド、４…振動源装置、１１…計測装置、１２…光学ヘッド、１３…光ファイバケーブル、２１…パイプ、２２…雄ネジ、２３…フランジ、２４…ガラス板、５１…ライトパイプ、５２…ホルダ、５３…光学ヘッド装着部、５４…連結部、１００…測定対象物、１１１…レーザ光源、１１２…第１ビームスプリッタ、１１３…第２ビームスプリッタ、１１４…第３ビームスプリッタ、１１５…ミラー、１１６…音響光学素子、１１７…光検出器、１１８…結合器、１１９…信号処理部、４０３…連結管、５３２…短パイプ。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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