(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
波長掃引光源と、
前記波長掃引光源から出射された光を、測定光と参照光とに分割する光分割部と、
前記光分割部により分割された前記測定光を第１測定光と第２測定光とに分割し、前記第１測定光に対して前記第２測定光を遅延させる光遅延部と、
前記第１測定光と、前記光遅延部により遅延された前記第２測定光とを合波する合波部と、
前記合波部により合波された合波測定光を、振動する測定対象物に向けて出射する光出射部と、
前記測定対象物にて反射された前記合波測定光と、前記光分割部により分割された前記参照光との干渉信号を検出する検出部と、
を備える振動計測装置。
【請求項２】
前記波長掃引光源が掃引する前記光の波長掃引周波数よりも高い周波数で前記測定対象物が振動する場合、前記干渉信号は、前記光遅延部による前記第２測定光の遅延により、前記測定対象物の振動を実際よりも低周波の振動で表した周波数成分を含む請求項１に記載の振動計測装置。
【請求項３】
前記光出射部は、前記波長掃引光源が掃引する前記光の波長掃引周波数よりも高い周波数で振動する前記測定対象物又は前記波長掃引周波数よりも低い周波数で振動する前記測定対象物に向けて前記合波測定光を出射する請求項１又は２に記載の振動計測装置。
【請求項４】
前記測定対象物にて反射された前記合波測定光を、前記第１測定光及び前記第２測定光がそれぞれ通る光路とは異なる光路に導く光路変更部を備え、
前記検出部は、前記光路変更部により前記異なる光路に導かれた前記合波測定光と、前記参照光との前記干渉信号を検出する請求項１から３のいずれか１項に記載の振動計測装置。
【請求項５】
前記検出部が検出した前記干渉信号から前記測定対象物の振動数を解析する解析部を備える請求項１から４のいずれか１項に記載の振動計測装置。
【請求項６】
前記解析部は、
前記検出部が検出した前記干渉信号をフーリエ変換により周波数解析する第１フーリエ変換部と、
前記第１フーリエ変換部の周波数解析結果から検出した第１ピーク周波数に基づき、前記光出射部から前記測定対象物までの距離の時間変化を導出する第１導出部と、
前記第１導出部が導出した前記距離の時間変化をフーリエ変換により周波数解析する第２フーリエ変換部と、
前記第２フーリエ変換部の周波数解析結果より検出した第２ピーク周波数に基づき、前記測定対象物の振動数を導出する第２導出部と、を備える請求項５に記載の振動計測装置。
【請求項７】
前記第２導出部は、前記波長掃引光源が掃引する前記光の波長掃引周波数よりも高い周波数で振動する前記測定対象物の振動数を導出する場合、予め生成された前記第２ピーク周波数と当該測定対象物の振動数との対応関係に基づき、前記第２ピーク周波数から前記測定対象物の振動数を導出する請求項６に記載の振動計測装置。
【請求項８】
波長掃引光源から出射された光を、測定光と参照光とに分割する光分割ステップと、
前記光分割ステップにて分割された前記測定光を第１測定光と第２測定光とに分割し、前記第１測定光に対して前記第２測定光を遅延させる光遅延ステップと、
前記第１測定光と、前記光遅延ステップで遅延された前記第２測定光とを合波する合波ステップと、
前記合波ステップで合波された合波測定光を、振動する測定対象物に向けて出射する光出射ステップと、
前記測定対象物にて反射された前記合波測定光と、前記光分割ステップにて分割された前記参照光との干渉信号を検出する検出ステップと、
を有する振動計測方法。
【請求項９】
前記波長掃引光源が掃引する前記光の波長掃引周波数よりも高い周波数で前記測定対象物が振動する場合、前記干渉信号は、前記光遅延ステップによる前記第２測定光の遅延により、前記測定対象物の振動を実際よりも低周波の振動で表した周波数成分を含む請求項８に記載の振動計測方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、波長掃引光源を用いて測定対象物の振動を非接触で計測する振動計測装置及び振動計測方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、測定対象物の振動を非接触で計測する振動計測装置について様々な提案がなされている。例えば特許文献１には、振動計測計から測定対象物に設けられた冶具に対してレーザ光を照射し、この冶具にて反射されたレーザ光を振動計測計で受光した結果に基づき、測定対象物の振動を計測する測定システムが開示されている。この特許文献１の測定システムでは、冶具にて反射されて振動計測計まで戻ってくるレーザ光の光量を増加させるために、冶具の表面に再帰反射シートを貼り付けている。
【０００３】
特許文献２には、回転軸を中心として回転可能な円柱状の回転体の周面に向けて、周波数をスイープ（掃引）させながら計測信号を送信し、この周面で反射された計測信号を受信アンテナで受信して、送受信した計測信号の周波数差に基づき、回転体の振動を計測する振動計測装置が開示されている。
【０００４】
特許文献３には、タービン動翼の周方向に複数配置された非接触型変位計によりタービン動翼の回転軸方向の変位を計測して変位計測信号を出力し、各変位計測信号に基づき先端位置を同定した翼先端位置同定信号を出力し、翼先端位置同定信号に基づきタービン動翼の振動振幅と振動周波数とを算出する翼振動計測装置が開示されている。
【０００５】
一方、波長を変化させながら光（波長掃引光）を出射する波長掃引光源を用いて、測定対象物の断層画像を取得する断層画像撮影装置（特許文献４参照）、及び測定対象物までの距離を測定する距離測定装置（特許文献５参照）が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１５−１４１３号公報
【特許文献２】特開２０１４−１７８１４５号公報
【特許文献３】特開２０１３−８３５６８号公報
【特許文献４】特開２０１６−７２４５号公報
【特許文献５】特開２０１６−２４０８６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、特許文献１に記載の方法で測定対象物の振動計測を行う場合には、測定対象物に冶具を設ける必要があり、さらにこの冶具の表面に再帰反射シートを貼り付ける必要が生じる場合があるため、計測に手間がかかる。
【０００８】
また、特許文献２に記載の方法を用いる場合には測定対象物が円柱状の回転体に限定され、特許文献３に記載の方法を用いる場合には測定対象物がタービン動翼に限定されてしまうので、いずれの方法を用いた場合でも測定対象物が制限されてしまう。
【０００９】
さらに、波長掃引光源を用いた計測は、上記特許文献４及び上記特許文献５に記載されているような測定対象物の断層画像の取得又は距離計測が多く、測定対象物の振動計測への応用はなされていない。仮に上記特許文献５に記載の距離測定装置を用いて測定対象物の振動計測を行う場合、波長掃引光源から出射される波長掃引光の波長掃引速度、すなわち、波長掃引周波数によって振動計測が可能な測定対象物の振動の周波数（振動数）が制限されてしまう。
【００１０】
具体的には、波長掃引周波数よりも低周波（波長掃引時間の間隔よりも長い時間）で振動する被測定物の振動は計測可能であるが、波長掃引周波数よりも高周波（波長掃引時間の間隔よりも短い時間）で振動する被測定物の振動を計測することができない。その結果、波長掃引光源を用いた振動計測では、被測定物の高周波数の振動計測が不可能であるという問題がある。
【００１１】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、被測定物の振動の周波数が広い範囲で、波長掃引光源を用いて被測定対象物の振動計測を行うことができる振動計測装置及び振動計測方法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】
【００１２】
本発明の目的を達成するための振動計測装置は、波長掃引光源と、波長掃引光源から出射された光を、測定光と参照光とに分割する光分割部と、光分割部により分割された測定光を第１測定光と第２測定光とに分割し、第１測定光に対して第２測定光を遅延させる光遅延部と、第１測定光と、光遅延部により遅延された第２測定光とを合波する合波部と、合波部により合波された合波測定光を、振動する測定対象物に向けて出射する光出射部と、測定対象物にて反射された合波測定光と、光分割部により分割された参照光との干渉信号を検出する検出部と、を備える。
【００１３】
この振動計測装置によれば、測定対象物が波長掃引光源の波長掃引周波数よりも高周波で振動している場合に、測定対象物の高速振動を低周波信号に変換することができる。
【００１４】
本発明の他の態様に係る振動計測装置において、波長掃引光源が掃引する光の波長掃引周波数よりも高い周波数で測定対象物が振動する場合、干渉信号は、光遅延部による第２測定光の遅延により、測定対象物の振動を実際よりも低周波の振動で表した周波数成分を含む。これにより、測定対象物が波長掃引光源の波長掃引周波数よりも高周波で振動している場合に、測定対象物の高速振動を低周波信号として検出することができる。
【００１５】
本発明の他の態様に係る振動計測装置において、光出射部は、波長掃引光源が掃引する光の波長掃引周波数よりも高い周波数で振動する測定対象物又は波長掃引周波数よりも低い周波数で振動する測定対象物に向けて合波測定光を出射する。測定対象物の振動の周波数に関係なく、波長掃引光源を用いた測定対象物の振動計測が可能となる。
【００１６】
本発明の他の態様に係る振動計測装置において、測定対象物にて反射された合波測定光を、第１測定光及び第２測定光がそれぞれ通る光路とは異なる光路に導く光路変更部を備え、検出部は、光路変更部により異なる光路に導かれた合波測定光と、参照光との干渉信号を検出する。これにより、干渉信号の解析（周波数解析）を容易に行うことができる。
【００１７】
本発明の他の態様に係る振動計測装置において、検出部が検出した干渉信号から測定対象物の振動数を解析する解析部を備える。これにより、波長掃引光源を用いた測定対象物の振動計測が可能となる。
【００１８】
本発明の他の態様に係る振動計測装置において、解析部は、検出部が検出した干渉信号をフーリエ変換により周波数解析する第１フーリエ変換部と、第１フーリエ変換部の周波数解析結果より検出した第１ピーク周波数に基づき、光出射部から測定対象物までの距離の時間変化を導出する第１導出部と、第１導出部が導出した距離の時間変化をフーリエ変換により周波数解析する第２フーリエ変換部と、第２フーリエ変換部の周波数解析結果より検出した第２ピーク周波数に基づき、測定対象物の振動数を導出する第２導出部と、を備える。これにより、波長掃引光源を用いた測定対象物の振動計測が可能となる。
【００１９】
本発明の他の態様に係る振動計測装置において、第２導出部は、波長掃引光源が掃引する光の波長掃引周波数よりも高い周波数で振動する測定対象物の振動数を導出する場合、予め生成された第２ピーク周波数と測定対象物の振動数との対応関係に基づき、第２ピーク周波数から測定対象物の振動数を導出する。これにより、測定対象物の高速振動を実際よりも低周波信号に変換した場合であっても、測定対象物の実際の振動数を計測することができる。
【００２０】
本発明の目的を達成するための振動計測方法は、波長掃引光源から出射された光を、測定光と参照光とに分割する光分割ステップと、光分割ステップにて分割された測定光を第１測定光と第２測定光とに分割し、第１測定光に対して第２測定光を遅延させる光遅延ステップと、第１測定光と、光遅延ステップで遅延された第２測定光とを合波する合波ステップと、合波ステップで合波された合波測定光を、振動する測定対象物に向けて出射する光出射ステップと、測定対象物にて反射された合波測定光と、光分割ステップにて分割された参照光との干渉信号を検出する検出ステップと、を有する。
【００２１】
本発明の他の態様に係る振動計測方法において、波長掃引光源が掃引する光の波長掃引周波数よりも高い周波数で測定対象物が振動する場合、干渉信号は、光遅延ステップによる第２測定光の遅延により、測定対象物の振動を実際よりも低周波の振動で表した周波数成分を含む。
【発明の効果】
【００２２】
本発明の振動計測装置及び振動計測方法は、被測定物の振動の周波数が広い範囲で、波長掃引光源を用いて被測定対象物の振動計測を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】測定対象物の振動を計測する振動計測装置の概略図である。
【図２】波長掃引光源から出射される光の波長の時間変化の一例を示したグラフである。
【図３】制御装置の構成を示すブロック図である。
【図４】（Ａ）は、光検出器で検出される干渉信号の一例を示したグラフであり、（Ｂ）は、（Ａ）に示した干渉信号をフーリエ変換により周波数解析して得られた周波数スペクトルのグラフである。
【図５】（Ａ）は、距離変化信号の一例を示したグラフであり、（Ｂ）は、（Ａ）に示した距離変化信号をフーリエ変換により周波数解析して得られた周波数スペクトルのグラフである。
【図６】振動計測装置による測定対象物の振動計測処理の流れを示すフローチャートである。
【図７】他実施形態の振動計測装置の概略図である。
【図８】ファイバーサーキュレータの機能を説明するための説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
［振動計測装置の構成］
図１は、測定対象物９の振動を計測（測定）する振動計測装置１０の概略図である。この振動計測装置１０は、波長掃引光源１２を用いて振動する測定対象物９の位置情報（振幅情報を含む）と振動数とを非接触で計測する。
【００２５】
図１に示すように、振動計測装置１０は、波長掃引光源１２と、第１ファイバーカプラ１３と、第２ファイバーカプラ１４と、光遅延ファイバー１５と、第３ファイバーカプラ１６と、第１コリメータ１７と、ファイバーコネクタ１９と、第２コリメータ２１と、ミラー（反射鏡）２２と、これら各部を接続する光経路である光ファイバーＦ１〜Ｆ７と、光検出器２４と、制御装置２５と、を備える。
【００２６】
波長掃引光源１２は、光ファイバーＦ１を介して第１ファイバーカプラ１３と接続している。波長掃引光源１２は、時間の経過と共に、一定の波長掃引周期（一定の波長掃引周波数）且つ一定波長帯で波長を正弦波状に変化させながら、光ファイバーＦ１を介して第１ファイバーカプラ１３へ光ＴＬを出射する。
【００２７】
図２は、波長掃引光源１２から出射される光ＴＬの波長の時間変化の一例を示したグラフである。ここで、図２のグラフの横軸は、経過時間Ｔｉｍｅ（ｍｓｅｃ）であり、縦軸は、経過時間毎の波長掃引光源１２から射出される光ＴＬの波長λ（ｎｍ）である。図２に示すように、波長掃引光源１２は、１ｍｓｅｃの波長掃引周期（１ｋＨｚの波長掃引周波数）毎に、１５５０±１００（ｎｍ）の波長帯で波長が正弦波（Ｓｉｎ波）状に変化する光ＴＬを出射する。
【００２８】
図１に戻って、第１ファイバーカプラ１３は、本発明の光分割部に相当するものである。第１ファイバーカプラ１３は、前述の波長掃引光源１２の他に、光ファイバーＦ２を介して第２ファイバーカプラ１４と接続し、光ファイバーＦ３を介してファイバーコネクタ１９と接続し、さらに光ファイバーＦ４を介して光検出器２４と接続している。
【００２９】
第１ファイバーカプラ１３は、波長掃引光源１２から光ファイバーＦ１を介して入力された光ＴＬを、測定光ＭＬと参照光ＲＬとに一定の割合で分割（分波）する。そして、第１ファイバーカプラ１３は、光ファイバーＦ２を介して測定光ＭＬを第２ファイバーカプラ１４へ出力すると共に、光ファイバーＦ３を介して参照光ＲＬをファイバーコネクタ１９へ出力する。
【００３０】
第２ファイバーカプラ１４は、第１ファイバーカプラ１３の他に、光ファイバーＦ５及び光遅延ファイバー１５を別個に介して第３ファイバーカプラ１６と接続している。第２ファイバーカプラ１４は、第１ファイバーカプラ１３から光ファイバーＦ２を介して入力された測定光ＭＬを、第１測定光ＭＬ１と第２測定光ＭＬ２とに一定の割合で分割する。そして、第２ファイバーカプラ１４は、光ファイバーＦ５を介して第１測定光ＭＬ１を第３ファイバーカプラ１６へ出力すると共に、光遅延ファイバー１５を介して第２測定光ＭＬ２を第３ファイバーカプラ１６へ出力する。
【００３１】
光遅延ファイバー１５は、前述の第２ファイバーカプラ１４と共に本発明の光遅延部を構成するものであり、光ファイバーＦ５よりも長く形成されている。光遅延ファイバー１５は、第２測定光ＭＬ２の光路長を第１測定光ＭＬ１の光路長よりも長くすることにより、第１測定光ＭＬ１に対して第２測定光ＭＬ２を遅延時間Δｔだけ遅延させる。
【００３２】
第３ファイバーカプラ１６は、本発明の合波部に相当するものであり、前述の第２ファイバーカプラ１４及び光遅延ファイバー１５の他に、光ファイバーＦ６を介して第１コリメータ１７と接続している。第３ファイバーカプラ１６は、第２ファイバーカプラ１４から光ファイバーＦ５を介して入力された第１測定光ＭＬ１と、第２ファイバーカプラ１４から光遅延ファイバー１５を介して入力された第２測定光ＭＬ２とを合波する。これにより、非遅延の第１測定光ＭＬ１と、遅延された第２測定光ＭＬ２とを合波した合波測定光ＣＬが第３ファイバーカプラ１６にて生成される。そして、第３ファイバーカプラ１６は、光ファイバーＦ６を介して合波測定光ＣＬを第１コリメータ１７へ出力する。
【００３３】
第１コリメータ１７は、本発明の光出射部に相当するものであり、例えば入力（入射）された光をある点に集光させるコリメータレンズが用いられる。第１コリメータ１７は、第３ファイバーカプラ１６から光ファイバーＦ６を介して入力された合波測定光ＣＬを、振動する測定対象物９に向けて出射する。ここで距離Ｌ１は、第１コリメータ１７と測定対象物９との間の距離である。
【００３４】
測定対象物９に向けて出射された合波測定光ＣＬの一部又は全部は、測定対象物９により第１コリメータ１７に向けて反射される。これにより、第１コリメータ１７には、測定対象物９にて反射された合波測定光ＣＬが入射する。第１コリメータ１７に入射した合波測定光ＣＬは、光ファイバーＦ６と、第３ファイバーカプラ１６と、光遅延ファイバー１５及び光ファイバーＦ５と、第２ファイバーカプラ１４と、光ファイバーＦ２とを介して第１ファイバーカプラ１３に入力される。
【００３５】
ここで、合波測定光ＣＬは、非遅延の第１測定光ＭＬ１と遅延された第２測定光ＭＬ２とを合波した光であるので、本実施形態では、タイミングの異なる波長掃引光源１２からの光（第１測定光ＭＬ１及び第２測定光ＭＬ２）を測定対象物９に照射している。このため、測定対象物９にて反射された合波測定光ＣＬに含まれる第１測定光ＭＬ１と第２測定光ＭＬ２との波長の違いにより、第１ファイバーカプラ１３に入力される合波測定光ＣＬからは干渉信号が観測される。本実施形態では、この特性を測定対象物９の高速振動計測に応用している。
【００３６】
なお、測定対象物９に反射された合波測定光ＣＬが入射する入射部を第１コリメータ１７とは別に設けてもよい。すなわち、測定対象物９に対して合波測定光ＣＬを出射する出射部と、測定対象物９にて反射された合波測定光ＣＬが入射する入射部とが別体で設けられている構成であってもよい。
【００３７】
ファイバーコネクタ１９は、光ファイバーＦ３と光ファイバーＦ７とを少ない光損失で連結するコネクタであり、第１ファイバーカプラ１３から光ファイバーＦ３を介して入力された参照光ＲＬを、光ファイバーＦ７を介して第２コリメータ２１へ出力する。
【００３８】
第２コリメータ２１は、例えば入力（入射）された光を平行光に変換するコリメータレンズが用いられる。第２コリメータ２１は、ファイバーコネクタ１９から光ファイバーＦ７を介して入力された参照光ＲＬを、ミラー２２に向けて出射する。ここで距離Ｌ２は、第２コリメータ２１とミラー２２との間の距離である。
【００３９】
ミラー２２は、第２コリメータ２１から出射された参照光ＲＬの一部又は全部を、第２コリメータ２１に向けて反射する。これにより、ミラー２２にて反射された参照光ＲＬが第２コリメータ２１に入射する。第２コリメータ２１に入射した参照光ＲＬは、光ファイバーＦ７と、ファイバーコネクタ１９と、光ファイバーＦ３とを介して第１ファイバーカプラ１３に入力される。
【００４０】
なお、本実施形態では、第２コリメータ２１から出射された参照光ＲＬをミラー２２によって第２コリメータ２１に向けて反射しているが、ミラー２２の代わりに、コーナーキューブプリズム（Corner Cube Prism：ＣＣＰ）を用いてもよい。
【００４１】
第１ファイバーカプラ１３は、第２ファイバーカプラ１４から光ファイバーＦ２を介して入力された合波測定光ＣＬと、ファイバーコネクタ１９から光ファイバーＦ３を介して入力された参照光ＲＬとを合波する。そして、第１ファイバーカプラ１３は、合波した干渉光ＩＬを、光ファイバーＦ４を介して光検出器２４へ出力する。なお、測定対象物９で反射された合波測定光ＣＬと、ミラー２２で反射された参照光ＲＬとを干渉させるため、波長掃引光源１２から出射される光ＴＬの可干渉距離は、合波測定光ＣＬと参照光ＲＬとの光路長差よりも長くなる。ここで、合波測定光ＣＬの光路長とは、第１ファイバーカプラ１３から出力された測定光ＭＬが合波測定光ＣＬとして第１ファイバーカプラ１３に入力されるまでの距離である。
【００４２】
また、本実施形態において、第１ファイバーカプラ１３から第１コリメータ１７までの光路長と、第１ファイバーカプラ１３から第２コリメータ２１までの光路長とは同じであるが、これに限られず、例えば前述の距離Ｌ１と光ＴＬの可干渉距離とに応じて、合波測定光ＣＬと参照光ＲＬとの光路長差を調整してもよい。
【００４３】
光検出器２４は、本発明の検出部に相当するものであり、例えばＣＣＤ（Charge Coupled Device）型又はＣＭＯＳ（complementary metal oxide semiconductor）型のイメージセンサ、或いはシリコンフォトダイオードが用いられる。光検出器２４は、第１ファイバーカプラ１３から光ファイバーＦ４を介して入力（入射）された干渉光ＩＬを受光し、この干渉光ＩＬを電気信号である干渉信号Ｓｉｇに変換及び増幅して制御装置２５へ出力する。この光検出器２４は、波長掃引速度及び測定対象物９の時間変位よりも十分に速い応答速度、例えば１ＭＨｚ以上の応答速度を有することが好ましい。なお、光検出器２４で干渉光ＩＬを検出する際の具体例ついては、例えば本発明者による特開２０１６−２２４０８６号公報（特許文献５）に記載されているので、詳細な説明は省略する。
【００４４】
制御装置２５は、例えばパーソナルコンピュータ等の演算処理装置であり、波長掃引光源１２及び光検出器２４などの振動計測装置１０の各部の動作を制御する。また、制御装置２５は、光検出器２４から入力された干渉信号Ｓｉｇを解析して、測定対象物９の位置情報（距離Ｌ１及び振幅）と、測定対象物９の振動数とをそれぞれ決定する。
【００４５】
［干渉信号］
上記構成で生成される合波測定光ＣＬ及び参照光ＲＬの波動関数は、時刻ｔにおける光ＴＬの周波数を「ω（ｔ）」とし、光ＴＬの波数を「ｋ（ｔ）」とし、合波測定光ＣＬの振幅を「Ｅ１」とし、参照光ＲＬの振幅を「Ｅ２」とし、第１測定光ＭＬ１に対する第２測定光ＭＬ２の遅延時間を「Δｔ」とした場合、それぞれ下記の［数１］式で表される。なお、本実施形態では、第１測定光ＭＬ１と第２測定光ＭＬ２とを合波する際の合波比率を１：１で等しくしている。
【００４６】
【数１】
0006554755.tif 000002
【００４７】
そして、光検出器２４で検出される干渉信号Ｓｉｇは、「ω（ｔ）＋ω（ｔ＋Δｔ）＝ω’（ｔ）」とし、「ｋ（ｔ）＋ｋ（ｔ＋Δｔ）＝ｋ’（ｔ）」とし、光速を「ｃ」とし、「ｋ（ｔ）＝ω（ｔ）／ｃ」とし、複素共役を「＊」とした場合に、下記の［数２］式で表される。
【００４８】
【数２】
0006554755.tif 000003
【００４９】
ここで、干渉信号Ｓｉｇを生み出す主因は、上記［数２］式中の点線枠内にある右辺第３項に示した干渉項である。この干渉項から下記［数３］式及び下記［数４］式に示す２種類の周波数成分が得られる。
【００５０】
【数３】
0006554755.tif 000004
【００５１】
【数４】
0006554755.tif 000005
【００５２】
上記［数３］式は測定光ＭＬの周波数差を表しているので、測定対象物９の振動（変位）に関する部分は上記［数４］式で表される。ここで、Ｌ２（ｔ）＝０として上記［数４］式の時間微分を求めると、下記の［数５］式で表される。
【００５３】
【数５】
0006554755.tif 000006
【００５４】
上記［数５］式に示すように、測定対象物９の振動（時間的な変化）が波長掃引速度よりも十分に遅い場合、すなわち、下記［数６］式を満たす場合、上記［数５］式の第１項が排他的（支配的）となる。一方、測定対象物９の振動が波長掃引速度よりも十分に速い場合、すなわち、下記［数７］式を満たす場合、上記［数５］式の第２項が排他的（支配的）となる。
【００５５】
【数６】
0006554755.tif 000007
【００５６】
【数７】
0006554755.tif 000008
【００５７】
従って、波長掃引周波数よりも高周波で振動（波長掃引速度よりも高速で振動）する測定対象物９の振動計測を行う場合、上記［数５］式の第２項が排他的となる。このため、例えば、波長掃引光源１２から出射される光ＴＬの波長が、既述の図２に示したように１ｍｓｅｃの波長掃引周期（１ｋＨｚの波長掃引周波数）毎に１５５０±１００（ｎｍ）の波長帯で変化し、且つ前述の遅延時間がΔｔ＝１ｎｓｅｃ（光遅延ファイバー１５の長さが約２００ｍｍ）である場合、上記［数５］式の第２項は下記の［数８］式で表される。
【００５８】
【数８】
0006554755.tif 000009
【００５９】
上記［数８］式に示すように、例えば測定対象物９が５００ｋＨｚで１ｍｍ（＝５００ｍ／ｓｅｃ）の振幅振動をしている場合には、１２９．８Ｈｚ（＝０．２５９６×５００）の周波数信号として振動計測を行うことができる。すなわち、本実施形態の振動計測装置１０では、測定対象物９の数百ｋＨｚの高速振動を低周波信号に変換することにより、制御装置２５に負荷をかけずに測定対象物９の振動を容易に計測することができる。
【００６０】
このように本実施形態では、光遅延ファイバー１５により第２測定光ＭＬ２を第１測定光ＭＬ１に対して遅延時間Δｔだけ遅延させることで、測定対象物９が波長掃引周波数よりも高周波で振動している場合に、干渉信号Ｓｉｇには、測定対象物９の振動を実際よりも低周波の振動に変換して表した周波数成分が含まれる。このため、測定対象物９が波長掃引周波数よりも高周波で振動している場合であっても、干渉信号Ｓｉｇから測定対象物９の振動を解析することができる。
【００６１】
［制御装置の構成］
図３は、制御装置２５の構成を示すブロック図である。図３に示すように、制御装置２５は、計測制御部３０と、干渉信号取得部３１と、解析部３２と、表示部３３と、記憶部３４とを備える。なお、計測制御部３０、干渉信号取得部３１、及び解析部３２は、制御装置２５の不図示のＣＰＵ（Central Processing Unit）を含む演算処理回路により構成される。
【００６２】
計測制御部３０は、波長掃引光源１２による光ＴＬの出射、及び光検出器２４による干渉光ＩＬの干渉信号Ｓｉｇの出力などを制御する。干渉信号取得部３１は、光検出器２４から図示しない信号入力インターフェースを介して干渉信号Ｓｉｇを取得して、この干渉信号Ｓｉｇを解析部３２へ出力する。
【００６３】
解析部３２は、干渉信号取得部３１から入力される干渉信号Ｓｉｇを解析して、測定対象物９の位置情報（距離Ｌ１等）と、測定対象物９の振動数とをそれぞれ導出する。この際に、解析部３２は２回のフーリエ変換（Fast Fourier Transform：FFT）による周波数解析を行う。干渉信号Ｓｉｇに対する１回目のフーリエ変換の結果から、合波測定光ＣＬと参照光ＲＬとの光路長差［２×（Ｌ１−Ｌ２）］が決定され、この決定結果に基づき測定対象物９の位置情報が導出される。さらにもう１回（２回目）のフーリエ変換による周波数解析を行うことで、測定対象物９（距離Ｌ１）の振動数が導出される。
【００６４】
解析部３２は、第１フーリエ変換部３６と、第１導出部３７と、第２フーリエ変換部３８と、第２導出部３９とを有している。
【００６５】
図４（Ａ）は、距離Ｌ１と距離Ｌ２との差（Ｌ１−Ｌ２）が１ｍｍの場合に光検出器２４で検出される干渉信号Ｓｉｇの一例を示したグラフである。図４（Ｂ）は、図４（Ａ）に示した干渉信号Ｓｉｇを１回目のフーリエ変換により周波数解析して得られた周波数スペクトルＳＰ１のグラフである。なお、図４（Ａ）のグラフの縦軸は干渉信号Ｓｉｇの振幅を表し、横軸は経過時間（ｍｓｅｃ）を表す。また、図４（Ｂ）の縦軸は振幅（周波数スペクトルＳＰ１のスペクトル成分）を表し、その横軸は周波数（ｋＨｚ）を表す。
【００６６】
図４（Ａ），（Ｂ）に示すように、第１フーリエ変換部３６は、光検出器２４から干渉信号取得部３１を介して時間的に連続して入力される干渉信号Ｓｉｇに対してそれぞれ周波数解析（１回目のフーリエ変換）を行い、その周波数解析結果である周波数スペクトルＳＰ１を第１導出部３７（図３参照）へ順次出力する。
【００６７】
図４（Ｂ）に示すように、第１導出部３７は、第１フーリエ変換部３６から順次入力される各周波数スペクトルＳＰ１からそれぞれ振幅が最大となる第１ピーク周波数ＦＰ１を検出し、各第１ピーク周波数ＦＰ１の検出結果からそれぞれ測定対象物９の距離Ｌ１を求めることにより、距離Ｌ１の時間変化を導出する。
【００６８】
具体的には、本発明者による特開２０１６−２２４０８６号公報（特許文献５）に記載されているように、第１ピーク周波数ＦＰ１と、合波測定光ＣＬ及び参照光ＲＬの光路長差との間には相関関係があるので、この相関関係を事前に求めておくことで、第１ピーク周波数ＦＰ１から光路長差が得られる。また、距離Ｌ２は既知の値であるので、光路長差［２×（Ｌ１−Ｌ２）］から距離Ｌ１が得られる。従って、上述の相関関係と距離Ｌ２とを事前に求めておくことで、第１ピーク周波数ＦＰ１を距離Ｌ１に換算することができる。
【００６９】
第１導出部３７は、各周波数スペクトルＳＰ１からそれぞれ検出した第１ピーク周波数ＦＰ１をそれぞれ距離Ｌ１に換算する。ここで、測定対象物９の振動により、各周波数スペクトルＳＰ１からそれぞれ検出される第１ピーク周波数ＦＰ１の周波数位置が変動し、この変動に伴って第１ピーク周波数ＦＰ１から換算される距離Ｌ１の値も変動する。そして、第１導出部３７は、各距離Ｌ１を時間に対してプロットすることにより距離Ｌ１の時間変化を示す距離変化信号ＷＡ（図５（Ａ）参照）を導出する。
【００７０】
図５（Ａ）は、距離変化信号ＷＡの一例を示したグラフである。なお、図５（Ａ）のグラフの縦軸は距離Ｌ１の変位（ｍｍ）を表し、横軸は時間（ｍｓｅｃ）を表す。図５（Ａ）に示すように、距離変化信号ＷＡは距離Ｌ１の時間変化を示す情報であるので、この距離変化信号ＷＡから測定対象物９の距離Ｌ１及び振動の振幅を示す位置情報が導出される。そして、第１導出部３７は、距離変化信号ＷＡを第２フーリエ変換部３８へ出力する。
【００７１】
図５（Ｂ）は、図５（Ａ）に示した距離変化信号ＷＡを２回目のフーリエ変換により周波数解析して得られた周波数スペクトルＳＰ２のグラフである。なお、図５（Ｂ）のグラフの縦軸は振幅（周波数スペクトルＳＰ２のスペクトル成分）を表し、その横軸は周波数（Ｈｚ）を表す。
【００７２】
図５（Ｂ）に示すように、第２フーリエ変換部３８は、第１導出部３７から入力された距離変化信号ＷＡに対して、周波数解析（２回目のフーリエ変換）を行い、その周波数解析結果である周波数スペクトルＳＰ２を第２導出部３９（図３参照）へ出力する。
【００７３】
第２導出部３９は、第２フーリエ変換部３８から入力された周波数スペクトルＳＰ２からその振幅が最大となる第２ピーク周波数ＦＰ２を検出し、この第２ピーク周波数ＦＰ２に基づき測定対象物９の振動周波数、すなわち、１秒当たりの測定対象物９の振動数（以下、単に振動数と略す）を導出する。
【００７４】
この際に、本実施形態では、既述のように波長掃引周波数よりも高周波で振動している測定対象物９の振動を実際よりも低周波の振動に変換している（上記［数８］式参照）。従って、測定対象物９が波長掃引周波数よりも高周波で振動している場合には、第２ピーク周波数ＦＰ２を実際の測定対象物９の振動数に校正する必要がある。このため、第２導出部３９は、第２ピーク周波数ＦＰ２を測定対象物９の振動数に校正するための校正データＣＡを事前に取得している。なお、制御装置２５に、校正データＣＡを取得する通信インターフェース等のデータ取得部を別途設けてもよい。
【００７５】
校正データＣＡは、第２ピーク周波数ＦＰ２と、波長掃引周波数よりも高い周波数で振動する測定対象物９の振動数との対応関係を、予め振動計測装置１０の各種の計測条件毎に実測又はシミュレーションを行って定めたデータであり、本発明の対応関係に相当する。なお、第２導出部３９による校正データＣＡの取得先は特に限定されず、インターネット等を介して振動計測装置１０の外部（メーカ等）から校正データＣＡを取得してもよいし、或いは記憶部３４に予め記憶されている校正データＣＡを取得してもよい。
【００７６】
第２導出部３９は、波長掃引周波数よりも高周波で振動している測定対象物９が振動計測の対象である場合、予め取得した校正データＣＡに基づき、周波数スペクトルＳＰ２から検出した第２ピーク周波数ＦＰ２を測定対象物９の振動数に換算する。これにより、図５（Ｂ）に示した第２ピーク周波数ＦＰ２から、高周波で振動している測定対象物９の実際の振動数が導出される。
【００７７】
また、第２導出部３９は、波長掃引周波数よりも低周波で振動している測定対象物９が振動計測の対象である場合、周波数スペクトルＳＰ２から検出した第２ピーク周波数ＦＰ２を、測定対象物９の振動数として決定する。これにより、低周波で振動している測定対象物９の振動数も導出される。
【００７８】
なお、測定対象物９が波長掃引周波数よりも高周波で振動しているのか否かを第２導出部３９が判定する方法は、特に限定されず、例えば前述の図５（Ａ）に示した距離変化信号ＷＡの信号波形から判定可能である。また、波長掃引周波数よりも高周波で振動している測定対象物９の振動計測を行うか否かについて、ユーザが図示しない操作部により制御装置２５に入力設定した結果を基に、第２導出部３９が上記判定を行ってもよい。
【００７９】
図３に戻って、解析部３２は、第１導出部３７により導出された測定対象物９の位置情報と、第２導出部３９により導出された測定対象物９の振動数とをそれぞれ表示部３３及び記憶部３４に出力する。
【００８０】
表示部３３は、解析部３２から入力された測定対象物９の位置情報及び振動数を表示する。また、記憶部３４は、解析部３２から入力された測定対象物９の位置情報及び振動数を記憶する。
【００８１】
［振動計測装置の作用］
次に、図６を用いて上記構成の振動計測装置１０の作用について説明する。図６は、振動計測装置１０による測定対象物９の振動計測処理（振動計測方法）の流れを示すフローチャートである。
【００８２】
ユーザが測定対象物９を振動計測装置１０の所定の計測位置にセットした後、不図示の操作部にて測定開始操作を行うと、制御装置２５の計測制御部３０が波長掃引光源１２及び光検出器２４を作動させる。これにより、波長掃引光源１２は、波長掃引光である光ＴＬを出射する（ステップＳ１）。また、光検出器２４は、干渉信号Ｓｉｇの検出を開始する。
【００８３】
波長掃引光源１２から出射された光ＴＬは、光ファイバーＦ１を介して第１ファイバーカプラ１３に入力され、この第１ファイバーカプラ１３にて測定光ＭＬと参照光ＲＬとに分割される（ステップＳ２、本発明の光分割ステップに相当）。そして、測定光ＭＬは、光ファイバーＦ２を介して第２ファイバーカプラ１４に入力される。一方、参照光ＲＬは、光ファイバーＦ３を介してファイバーコネクタ１９に入力される。
【００８４】
第２ファイバーカプラ１４に入力された測定光ＭＬは、第２ファイバーカプラ１４にて第１測定光ＭＬ１と第２測定光ＭＬ２とに分割される。そして、第１測定光ＭＬ１は、光ファイバーＦ５を介して第３ファイバーカプラ１６に入力される。一方、第２測定光ＭＬ２は、光遅延ファイバー１５を介して第３ファイバーカプラ１６に入力される。これにより、第２測定光ＭＬ２は、第１測定光ＭＬ１よりも遅延時間Δｔだけ遅延した状態で第３ファイバーカプラ１６に入力される（ステップＳ３、本発明の光遅延ステップに相当）。
【００８５】
第３ファイバーカプラ１６に入力された第１測定光ＭＬ１及び第２測定光ＭＬ２は、第３ファイバーカプラ１６にて合波される（ステップＳ４、本発明の合波ステップに相当）。これにより、第３ファイバーカプラ１６から光ファイバーＦ６を介して合波測定光ＣＬが第１コリメータ１７に入力される。
【００８６】
第１コリメータ１７に入力された合波測定光ＣＬは、第１コリメータ１７から振動する測定対象物９に向けて出射される（ステップＳ５、本発明の光出射ステップに相当）。そして、測定対象物９に向けて出射された合波測定光ＣＬは、その少なくとも一部が測定対象物９により反射されて第１コリメータ１７に入射する（ステップＳ５）。この際に、測定対象物９にて反射された第１測定光ＭＬ１と第２測定光ＭＬ２との波長の違いにより、合波測定光ＣＬからは干渉信号が観測される。
【００８７】
次いで、第１コリメータ１７に入射した合波測定光ＣＬは、光ファイバーＦ６と、第３ファイバーカプラ１６と、光遅延ファイバー１５及び光ファイバーＦ５と、第２ファイバーカプラ１４と、光ファイバーＦ２とを介して第１ファイバーカプラ１３に入力される。
【００８８】
一方、ファイバーコネクタ１９に入力された参照光ＲＬは、光ファイバーＦ７を介して第２コリメータ２１に入力された後、第２コリメータ２１からミラー２２に向けて出射される。そして、ミラー２２に向けて出射された参照光ＲＬは、その少なくとも一部がミラー２２により反射されて第２コリメータ２１に入射する。次いで、第２コリメータ２１に入射した参照光ＲＬは、光ファイバーＦ７と、ファイバーコネクタ１９と、光ファイバーＦ３とを介して第１ファイバーカプラ１３に入力される。
【００８９】
第１ファイバーカプラ１３に入力された合波測定光ＣＬと参照光ＲＬとは、第１ファイバーカプラ１３にて合波される（ステップＳ６）。そして、第１ファイバーカプラ１３にて合波された合波測定光ＣＬ及び参照光ＲＬの干渉光ＩＬは、光ファイバーＦ４を介して光検出器２４に入力される。
【００９０】
光検出器２４は、前述の計測制御部３０の制御の下、光ファイバーＦ４から入力された干渉光ＩＬを受光して干渉信号Ｓｉｇに変換及び増幅した後、この干渉信号Ｓｉｇを制御装置２５の干渉信号取得部３１へ出力する（ステップＳ７、本発明の検出ステップに相当）。そして、干渉信号取得部３１は、光検出器２４から入力された干渉信号Ｓｉｇを解析部３２の第１フーリエ変換部３６へ出力する。
【００９１】
干渉信号取得部３１から干渉信号Ｓｉｇの入力を受けた第１フーリエ変換部３６は、既述の図４（Ａ），（Ｂ）に示したように、干渉信号Ｓｉｇに対して周波数解析（１回目のフーリエ変換）を行って、周波数スペクトルＳＰ１を第１導出部３７へ出力する（ステップＳ８）。以下、第１フーリエ変換部３６は、光検出器２４から干渉信号取得部３１を介して干渉信号Ｓｉｇが時間的に連続して入力される毎に周波数解析を繰り返し行い、周波数スペクトルＳＰ１を第１導出部３７へ順次出力する。
【００９２】
第１フーリエ変換部３６から周波数スペクトルＳＰ１の入力を受けた第１導出部３７は、周波数スペクトルＳＰ１から第１ピーク周波数ＦＰ１を検出し、この第１ピーク周波数ＦＰ１を前述の相関関係及び距離Ｌ２に基づき距離Ｌ１に換算する（ステップＳ９）。以下、第１導出部３７は、第１フーリエ変換部３６から新たな周波数スペクトルＳＰ１が入力される毎に、距離Ｌ１の換算を繰り返し行う。これにより、第１導出部３７によって、既述の図５（Ａ）に示したような距離変化信号ＷＡが導出され、この距離変化信号ＷＡに基づき測定対象物９の位置情報（距離Ｌ１及び振幅等）が導出される（ステップＳ９）。
【００９３】
また、第１導出部３７は、導出した距離変化信号ＷＡを第２フーリエ変換部３８へ出力する。
【００９４】
第１導出部３７から距離変化信号ＷＡの入力を受けた第２フーリエ変換部３８は、既述の図５（Ｂ）に示したように、距離変化信号ＷＡに対して周波数解析（２回目のフーリエ変換）を行って、周波数スペクトルＳＰ２を第２導出部３９へ出力する（ステップＳ１０）。
【００９５】
第２フーリエ変換部３８から周波数スペクトルＳＰ２の入力を受けた第２導出部３９は、この周波数スペクトルＳＰ２から測定対象物９の振動数を表す第２ピーク周波数ＦＰ２を検出する。この際に本実施形態では、第１測定光ＭＬ１に対して第２測定光ＭＬ２を遅延時間Δｔだけ遅延させることにより、測定対象物９が波長掃引周波数よりも高周波で振動している場合、第２ピーク周波数ＦＰ２を測定対象物９の実際の振動周波数よりも低い周波数として検出することができる（上記［数８］式、図５（Ｂ）参照）。すなわち、測定対象物９の数百ｋＨｚの高速振動を低周波信号に変換して計測することができる。
【００９６】
次いで、第２導出部３９は、距離変化信号ＷＡの信号波形又はユーザによる事前の入力設定に基づき、測定対象物９が波長掃引周波数よりも高周波で振動していると判定した場合、事前に取得した校正データＣＡに基づき、第２ピーク周波数ＦＰ２を実際の測定対象物９の振動数に校正する。これにより、波長掃引周波数よりも高周波で振動している測定対象物９の振動数が導出される（ステップＳ１１）。
【００９７】
一方、第２導出部３９は、測定対象物９が波長掃引周波数よりも低周波で振動していると判定した場合、第２ピーク周波数ＦＰ２を、測定対象物９の振動数として決定する。これにより、波長掃引周波数よりも低周波で振動している測定対象物９の振動数も導出される（ステップＳ１１）。
【００９８】
第１導出部３７により導出された測定対象物９の位置情報と、第２導出部３９により導出された測定対象物９の振動数とは、解析部３２から表示部３３及び記憶部３４へ出力される。これにより、測定対象物９の振動計測の結果である位置情報及び振動数が表示部３３にて表示されると共に、記憶部３４に記憶される（ステップＳ１２）。
【００９９】
以下、測定対象物９の振動計測を継続する場合には、前述のステップＳ１からステップＳ１２までの処理が繰り返し実行される（ステップＳ１３）。
【０１００】
［本実施形態の効果］
以上のように本実施形態の振動計測装置１０では、光遅延ファイバー１５により第１測定光ＭＬ１に対して第２測定光ＭＬ２を遅延させることで、測定対象物９が波長掃引周波数よりも高周波で振動している場合に、この測定対象物９の高速振動を実際よりも低周波信号として検出することができる。これにより、制御装置２５に負荷をかけることなく、波長掃引周波数よりも高周波で振動している測定対象物９の振動計測が可能となる。また、測定対象物９に冶具又は再帰反射シート等を設けることなく、任意の形状の測定対象物９の振動計測を行うことができる。その結果、測定対象物９の振動の周波数に関係なく（振動周波数が広い範囲で）、波長掃引光源１２を用いた測定対象物９の振動計測が可能となる。
【０１０１】
［他実施形態の振動計測装置］
次に、図７を用いて他実施形態の振動計測装置１０Ａについて説明する。ここで図７は、他実施形態の振動計測装置１０Ａの概略図である。
【０１０２】
上記実施形態の振動計測装置１０では、測定対象物９にて反射された合波測定光ＣＬは、第１コリメータ１７と、光ファイバーＦ６と、第３ファイバーカプラ１６とを経て、光ファイバーＦ５及び光遅延ファイバー１５の双方にそれぞれ入力される。このため、上記実施形態では、光ファイバーＦ５を通った合波測定光ＣＬと、光遅延ファイバー１５を通って遅延された合波測定光ＣＬとを第２ファイバーカプラ１４にて合波した合波測定光ＣＬが、第１ファイバーカプラ１３において参照光ＲＬと合波される。その結果、上記実施形態では、解析部３２による干渉信号Ｓｉｇの解析が複雑になるおそれがある。
【０１０３】
そこで、図７に示すように、他実施形態の振動計測装置１０Ａでは、第３ファイバーカプラ１６と第１コリメータ１７との間に、本発明の光路変更部に相当するファイバーサーキュレータ５０を設けている。なお、振動計測装置１０Ａは、ファイバーサーキュレータ５０を除けば、上記実施形態の振動計測装置１０と基本的に同じ構成であるので、上記実施形態と機能又は構成上同一のものについては、同一符号を付してその説明は省略する。
【０１０４】
ファイバーサーキュレータ５０は、例えば非往復方式且つ１方向型デバイスで３つのポートを有するものが用いられる。
【０１０５】
図８は、ファイバーサーキュレータ５０の機能を説明するための説明図である。なお、図中では、測定対象物９に対して入射される合波測定光ＣＬの光路は実線で表示し、測定対象物９にて反射された合波測定光ＣＬの光路は点線で表示している。
【０１０６】
図８に示すように、ファイバーサーキュレータ５０の第１ポート５０ａは、不図示の光ファイバーを介して第３ファイバーカプラ１６に接続している。また、ファイバーサーキュレータ５０の第２ポート５０ｂは、不図示の光ファイバーを介して第１コリメータ１７に接続している。さらに、ファイバーサーキュレータ５０の第２ポート５０ｂは、不図示の光ファイバーを介して第２ファイバーカプラ１４に接続している。
【０１０７】
第１ポート５０ａは、第３ファイバーカプラ１６から入力された合波測定光ＣＬを第２ポート５０ｂから出力する。これにより、第２ポート５０ｂから第１コリメータ１７に合波測定光ＣＬが入力され、第１コリメータ１７から測定対象物９に向けて合波測定光ＣＬが出射される。そして、測定対象物９にて反射された合波測定光ＣＬは、第１コリメータ１７を介して第２ポート５０ｂに入力される。
【０１０８】
第２ポート５０ｂは、第１コリメータ１７から入力された合波測定光ＣＬを第３ポート５０ｃから出力する。これにより、第３ポート５０ｃから第２ファイバーカプラ１４に合波測定光ＣＬが入力され、この第２ファイバーカプラ１４から第１ファイバーカプラ１３に向けて合波測定光ＣＬが出力される。
【０１０９】
このように、ファイバーサーキュレータ５０を設けることで、測定対象物９により反射されて第１コリメータ１７に入射した合波測定光ＣＬを、第１測定光ＭＬ１及び第２測定光ＭＬ２がそれぞれ通る光路（光ファイバーＦ５及び光遅延ファイバー１５）とは異なる光路に導くことができる。すなわち、ファイバーサーキュレータ５０によって、測定対象物９に対して出射される合波測定光ＣＬの光路と、測定対象物９にて反射された合波測定光ＣＬの光路（点線で表示）とを制限することができる。
【０１１０】
従って、この他実施形態では、測定対象物９にて反射された合波測定光ＣＬが、光ファイバーＦ５及び光遅延ファイバー１５を経由することなく、第２ファイバーカプラ１４を経て第１ファイバーカプラ１３に入力される。その結果、他実施形態では、上記実施形態よりも解析部３２による干渉信号Ｓｉｇの解析（周波数解析）が容易になる。
【０１１１】
［その他］
上記各実施形態では、各ファイバーカプラ１３，１４，１６により各種光を分割及び合波しているが、ファイバーカプラの代わりにハーフミラー等の光を分割及び合波可能な各種光学部材を用いてもよい。また、各コリメータ１７，２１の代わりに、光を集光又は平行光に変換可能な各種光学部材を用いてよい。
【０１１２】
上記各実施形態では、第１測定光ＭＬ１に対して第２測定光ＭＬ２を遅延させるために、光遅延ファイバー１５を用いているが、光遅延ファイバー１５の代わりに、光を遅延させることができる各種の光学部材を用いてもよい。
【０１１３】
上記各実施形態では、測定対象物９で反射された合波測定光ＣＬと、ミラー２２で反射された参照光ＲＬとを干渉させることで干渉光ＩＬを発生させる構成を採用しているが、他の構成も採用可能である。例えば、光ファイバーＦ７がループ状の経路となるように第１ファイバーカプラ１３に接続され、そのループ状の経路を通過して第１ファイバーカプラ１３に戻ってきた参照光ＲＬと、測定対象物９で反射された合波測定光ＣＬとを干渉させることで干渉光ＩＬを発生させる構成等としてもよい。
【０１１４】
上記他実施形態では、ファイバーサーキュレータ５０を用いて、測定対象物９にて反射された合波測定光ＣＬを、光ファイバーＦ５及び光遅延ファイバー１５を経由することなく第２ファイバーカプラ１４まで導いているが、ファイバーサーキュレータ５０の代わりに合波測定光ＣＬの光路を変更な各種の光学部材を用いてもよい。
【０１１５】
なお、振動計測装置１０の振動計測機能を実現するためのプログラムを、コンピューター読み取り可能な記録媒体に記録し、そのプログラムをコンピューターシステムに読み込ませて実行するようにしてもよい。なお、ここでいう「コンピューターシステム」とは、ＯＳ（Operating  System）及び周辺機器等のハードウェアを含むものとする。
【０１１６】
また、「コンピューター読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、メモリ、及びＣＤ（Compact  Disk）−ＲＯＭ等の可搬媒体、又はコンピューターシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。さらに「コンピューター読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムが送信された場合のサーバーやクライアントとなるコンピューターシステム内部の揮発性メモリのように、一定時間プログラムを保持しているものも含むものとする。
【０１１７】
また、上記のプログラムは、このプログラムを記憶装置等に格納したコンピューターシステムから、伝送媒体を介して、あるいは、伝送媒体中の伝送波により他のコンピューターシステムに伝送されてもよい。ここで、プログラムを伝送する「伝送媒体」は、インターネット等のネットワーク（通信網）や電話回線等の通信回線（通信線）のように情報を伝送する機能を有する媒体のことをいう。
【符号の説明】
【０１１８】
９  測定対象物，１０，１０Ａ  振動計測装置，１２  波長掃引光源，１３  第１ファイバーカプラ，１４  第２ファイバーカプラ，１５  光遅延ファイバー，１６  第３ファイバーカプラ，１７  第１コリメータ，２４  光検出器，２５  制御装置，３０  計測制御部，３２  解析部，３６  第１フーリエ変換部，３７  第１導出部，３８  第２フーリエ変換部，３９  第２導出部，５０  ファイバーサーキュレータ
【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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【図７】
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【図８】
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