(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
対象物の表面に照射したレーザ光の反射光に基づいて前記表面の振動を計測するレーザ振動計と、
第一の回転中心軸の周方向に並べられ前記第一の回転中心軸の周方向に相対的に移動する前記レーザ光をそれぞれが一定方向に反射する湾曲状の複数の第一の反射面が設けられ、前記第一の回転中心軸を中心として前記レーザ振動計に対して回転可能な第一の回転ミラーを有し、前記第一の回転中心軸を中心として回転する前記複数の第一の反射面によって前記レーザ光を順次反射し、前記表面における前記レーザ光の照射位置を離散的に変化させる照射装置と、
を備えた振動計測システム。
【請求項２】
前記照射装置は、前記複数の第一の反射面に対応して設けられ前記第一の反射面で反射された前記レーザ光を反射する複数の第二の反射面を有した、請求項１に記載の振動計測システム。
【請求項３】
前記照射装置は、第二の回転中心軸を中心として前記レーザ振動計に対して回転可能な第二の回転ミラーを有し、
前記第二の回転ミラーは、前記第二の回転中心軸の周方向に並べられ、前記第一の反射面で反射されて前記第二の回転中心軸の周方向に相対的に移動する前記レーザ光をそれぞれが一定方向に反射する湾曲状の複数の前記第二の反射面を有した、請求項２に記載の振動計測システム。
【請求項４】
前記第一の反射面と当該第一の反射面に対応する前記第二の反射面との組は、前記レーザ光を集光する、請求項２または３に記載の振動計測システム。
【請求項５】
前記照射装置は、
前記レーザ振動計から出射された前記レーザ光を前記第一の反射面上に集光する第一のレンズと、
前記第一の反射面で反射された前記レーザ光を前記第二の反射面上に集光する第二のレンズと、
前記複数の第二の反射面に対応して設けられ、前記第二の反射面で反射された前記レーザ光を前記表面上に集光する複数の第三のレンズと、
を有した請求項２に記載の振動計測システム。
【請求項６】
前記照射装置は、前記第二の反射面で反射された前記レーザ光を平行光にする第四のレンズを有し、
前記第三のレンズは、前記第四のレンズによって平行光にされた前記レーザ光を前記表面上に集光する、請求項５に記載の振動計測システム。
【請求項７】
前記照射装置は、前記レーザ振動計に対する位置が固定されるとともに前記第一の回転ミラーに対する姿勢が互いに異なる前記複数の第二の反射面を有した、請求項２に記載の振動計測システム。
【請求項８】
前記第一の回転ミラーは、前記レーザ光の反射方向が互いに異なる複数の前記第一の反射面によって構成された複数の第一の反射面群を有し、
前記第二の回転ミラーは、前記第一の反射面群の前記複数の第一の反射面に対応して設けられた複数の前記第二の反射面によって構成された複数の第二の反射面群を有した、請求項３に記載の振動計測システム。
【請求項９】
前記照射装置は、前記複数の第二の反射面に対応して設けられ、前記レーザ振動計に対する位置が固定されるとともに前記第二の回転ミラーに対する姿勢が互いに異なり前記第二の反射面で反射された前記レーザ光を反射し、前記レーザ光の反射方向が互いに異なる複数の第三の反射面を有した、請求項２〜８のいずれか一項に記載の振動計測システム。
【請求項１０】
前記レーザ振動計が計測した前記振動のデータを、前記照射装置による前記レーザ光の照射位置ごとにまとめる処理装置を備えた請求項１ないし９のいずれか一項に記載の振動計測システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、振動計測システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、振動発生装置が対象物に音波を照射して対象物に振動を発生させ、振動計測システムがレーザ光を用いて対象物の表面の振動を計測し、欠陥判定装置が振動計測システムによって計測された対象物の表面の振動に基づいて対象物に欠陥が有るか否かを判定する、検査システムが知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平４−２７３０４７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
この種の検査システムでは、一回の音波を照射するごとに対象部の表面の一箇所の振動を計測するため、対象物の表面の複数箇所の振動を計測する場合、計測時間が長くなってしまうという問題がある。そこで、一例として、複数箇所の振動の計測に掛かる時間の短縮化がしやすい振動計測システムが得られれば、有意義である。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
実施形態の振動計測システムは、レーザ振動計と、照射装置と、を備える。前記レーザ振動計は、対象物の表面に照射したレーザ光の反射光に基づいて前記表面の振動を計測する。前記照射装置は、第一の回転中心軸の周方向に並べられ前記第一の回転中心軸の周方向に相対的に移動する前記レーザ光をそれぞれが一定方向に反射する湾曲状の複数の第一の反射面が設けられ、前記第一の回転中心軸を中心として前記レーザ振動計に対して回転可能な第一の回転ミラーを有し、前記第一の回転中心軸を中心として回転する前記複数の第一の反射面によって前記レーザ光を順次反射し、前記表面における前記レーザ光の照射位置を離散的に変化させる。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】図１は、第１の実施形態の検査システムの検査形態の例示的な図である。
【図２】図２は、第１の実施形態の振動計測システムの例示的な構成図である。
【図３】図３は、第１の実施形態の振動計測システムの図２とは別の状態の例示的な構成図である。
【図４】図４は、第１の実施形態の振動計測システムの一部の例示的な斜視図である。
【図５】図５は、第１の実施形態の振動計測システムの第一および第二の回転ミラーの例示的な斜視図である。
【図６】図６は、第１の実施形態の振動計測システムの第一の回転ミラーの例示的な斜視図である。
【図７】図７は、第１の実施形態の振動計測システムの例示的なブロック図である。
【図８】図８は、第１の実施形態の振動計測システムの振動計測の結果を示す図である。
【図９】図９は、第２の実施形態の振動計測システムの第一の回転ミラーの例示的な斜視図である。
【図１０】図１０は、第３の実施形態の振動計測システムの一部の例示的な構成図である。
【図１１】図１１は、第４の実施形態の振動計測システムの例示的な構成図である。
【図１２】図１２は、第４の実施形態の振動計測システムの図１１とは別の状態の例示的な構成図である。
【図１３】図１３は、第５の実施形態の振動計測システムの例示的な構成図である。
【図１４】図１４は、第５の実施形態の振動計測システムの図１３とは別の状態の例示的な構成図である。
【図１５】図１５は、第６の実施形態の振動計測システムの一部の例示的な構成図である。
【図１６】図１６は、第７の実施形態の振動計測システムの例示的な構成図である。
【図１７】図１７は、第７の実施形態の振動計測システムの図１６とは別の状態の例示的な構成図である。
【図１８】図１８は、第８の実施形態の振動計測システムの一部の例示的な構成図である。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
以下の例示的な複数の実施形態には、同様の構成要素が含まれている。よって、以下では、同様の構成要素には共通の符号が付されるとともに、重複する説明が部分的に省略される。以下に示される実施形態の構成、ならびに当該構成によってもたらされる作用、結果、および効果は、一例である。
【０００８】
＜第１の実施形態＞
第１の実施形態を図１〜８を参照して説明する。図１に示されるように、本実施形態の検査システム１は、例えば車両１００に搭載されて、レーザ光Ｌを用いて対象物２００を検査する。本実施形態では、車両１００は、自動車であり、対象物２００は、トンネルである。なお、車両１００は、自動車に限るものではなく、対象物２００もトンネルに限るものではない。
【０００９】
検査システム１は、振動発生装置（不図示）と、振動計測システム１０（振動計測装置）と、欠陥判定装置（不図示）と、を備える。振動発生装置は、対象物２００に音波Ｓを照射して対象物２００に振動を発生させる。振動計測システム１０は、レーザ光Ｌを用いて対象物２００の表面２００ａの振動を計測する。欠陥判定装置は、振動計測システム１０によって計測された表面２００ａの振動に基づいて、対象物２００に欠陥２００ｂが有るか否かを判定する。欠陥２００ｂは、例えば空洞等である。
【００１０】
以下、振動計測システム１０について詳細に説明する。図２に示されるように、振動計測システム１０は、レーザ振動計１１と、照射装置１２と、制御装置１３と、を備える。
【００１１】
レーザ振動計１１は、対象物２００の表面２００ａに照射したレーザ光Ｌの反射光に基づいて表面２００ａの振動を計測する。レーザ振動計１１が出射したレーザ光Ｌは、照射装置１２を経由して対象物２００の表面２００ａに照射される。対象物２００の表面２００ａは散乱面であり、表面２００ａで反射されるレーザ光Ｌの反射光は散乱光となる。対象物２００の表面２００ａで反射されたレーザ光Ｌの反射光の一部は、照射装置１２を経由して、レーザ振動計１１に入射する。レーザ振動計１１は、入射した反射光に基づいて表面２００ａの振動を計測する。レーザ振動計１１は、例えば公知のレーザドップラー振動計等である。なお、レーザ振動計１１は、他の方式の振動計であってもよい。レーザ振動計は、図示されない支持部材を介して車体に支持されている。
【００１２】
図２〜４に示されるように、照射装置１２は、レーザ振動計１１から出射されたレーザ光Ｌを、反射部２０の回転によって対象物２００の表面２００ａに離散的に照射する。便宜上、図２，３等では、対象物２００の一部が複数に分割されて表されており、各分割された部分には、表面２００ａにおけるレーザ光Ｌが照射される照射位置Ｐが含まれる。図２，３では、複数の照射位置Ｐとして、照射位置Ｐａ〜Ｐｄが示されている。照射位置Ｐは、レーザ振動計１１が振動を計測する計測箇所である。
【００１３】
照射装置１２は、二つのレンズ２１，２２と、反射部２０を構成する二つの回転ミラー２３，２４と、補正板２５と、を有する。なお、図４では、レンズ２１，２２や補正板２５は図示が省略されている。本実施形態では、回転ミラー２３は、第一の回転ミラーの一例であり、回転ミラー２４は、第二の回転ミラーの一例である。回転ミラー２３，２４は、回転部材や反射部材、反射部とも称され得る。
【００１４】
レンズ２１は、集光レンズとして構成されて、レーザ振動計１１から出射されたレーザ光Ｌを集光する。レンズ２１は、当該レンズ２１とレンズ２２との間にレーザ光Ｌの焦点が位置するようにレーザ光Ｌを集光する。レンズ２１は、支持部材に固定されており、レーザ振動計１１に対して位置が固定されている。
【００１５】
レンズ２２は、コリメートレンズとして構成されて、レンズ２１から出射されたレーザ光Ｌを平行光にする。レンズ２１，２２によって、レーザ振動計１１から出射されたレーザ光の径（ビーム径）が小さくされる。レンズ２２は、支持部材に固定されており、レーザ振動計１１に対して位置が固定されている。
【００１６】
回転ミラー２３は、回転中心軸Ａｘを中心として回転可能に支持部材に支持されている。すなわち、回転ミラー２３は、レーザ振動計１１に対して回転可能である。回転ミラー２３は、図示されない連結機構を介してモータ２６（図７）に連結されて、モータ２６の駆動力によって、レーザ振動計１１に対して回転中心軸Ａｘ回りに回転される。回転ミラー２３は、例えばガラス基板にアルミニウムが蒸着されたものから構成され得る。
【００１７】
回転ミラー２３は、ボディ２３ａと、複数（一例として四つ）の反射面２３ｂと、を有する。ボディ２３ａは、回転中心軸Ａｘ回りの円環状である。ボディ２３ａには、ボディ２３ａを回転中心軸Ａｘの軸方向（図２の左右方向）に沿って貫通した開口部２３ｃが設けられている。開口部２３ｃは、貫通孔である。回転中心軸Ａｘは、第一の回転中心軸の一例である。
【００１８】
図２，３，５，６に示されるように、複数の反射面２３ｂは、ボディ２３ａにおける回転中心軸Ａｘの軸方向の端部であって、ボディ２３ａにおけるレンズ２２側の端部に設けられている。複数の反射面２３ｂは、回転中心軸Ａｘの周方向に並べられている。回転ミラー２３が回転中心軸Ａｘ回りに回転することにより、レーザ光Ｌが反射面２３ｂ上を回転中心軸Ａｘの周方向に相対的に移動する。すなわち、回転ミラー２３が回転中心軸Ａｘ回りに回転することにより、反射面２３ｂ上に、レーザ光Ｌが回転中心軸Ａｘの周方向に相対的に走査される。反射面２３ｂは、当該反射面２３ｂ上を回転中心軸Ａｘの周方向に相対的に移動するレーザ光Ｌを一定方向に反射する凹状の湾曲状であって、回転ミラー２４の反射面２４ｂに向かうにつれてレーザ光Ｌの径が小さくなるようにレーザ光Ｌを集光する凹状の湾曲状に構成されている。本実施形態では、反射面２３ｂは、回転中心軸Ａｘに沿った平面Ｍとの交線Ｎ１が凹状の湾曲状となっている。反射面２３ｂは、一例として、放物面として構成され得る。なお、便宜上、図２等では、反射面２３ｂの曲率は誇張されている。
【００１９】
複数の反射面２３ｂは、レーザ光Ｌの反射方向（一定方向の反射方向）が互いに異なる。これらの互いにレーザ光Ｌの反射方向が異なる複数の反射面２３ｂは、反射面群２７を構成している。本実施形態では、一つ反射面群２７が設けられている。反射面群２７は、第一の反射面群の一例である。
【００２０】
図２，３，４，５に示されるように、回転ミラー２４は、回転中心軸Ａｘの軸方向に沿って回転ミラー２３と並べられている。回転ミラー２４は、回転中心軸Ａｘを中心として回転可能に支持部材に支持されている。すなわち、回転ミラー２４は、レーザ振動計１１に対して回転可能である。回転ミラー２４は、図示されない連結機構を介してモータ２６に連結されて、モータ２６の駆動力によって、レーザ振動計１１に対して回転中心軸Ａｘ回りに回転される。回転ミラー２４の回転は、回転ミラー２３の回転と同期される。回転中心軸Ａｘは、第二の回転中心軸の一例である。すなわち、回転中心軸Ａｘは、第一の回転中心軸および第二の回転中心軸を兼ねる。別の言い方をすると、第一の回転中心軸は、第二の回転中心軸を兼ねる。
【００２１】
回転ミラー２４は、ボディ２４ａと、複数（一例として四つ）の反射面２４ｂと、を有する。回転ミラー２４は、例えばアルミニウムによって構成され得る。
【００２２】
図２，３，５に示されるように、複数の反射面２４ｂは、ボディ２４ａにおける回転ミラー２３の複数の反射面２３ｃと対面する位置に設けられている。複数の反射面２４ｂは、回転中心軸Ａｘの周方向に並べられている。各反射面２４ｂには、対応する反射面２３ｂで反射されたレーザ光Ｌが入射する。回転ミラー２４が回転中心軸Ａｘ回りに回転することにより、レーザ光Ｌが反射面２４ｂ上を回転中心軸Ａｘの周方向に相対的に移動する。すなわち、回転ミラー２４が回転中心軸Ａｘ回りに回転することにより、反射面２４ｂ上に、レーザ光Ｌが回転中心軸Ａの周方向に相対的に走査される。複数の反射面２４ｂは、当該反射面２４ｂ上を回転中心軸Ａｘの周方向に相対的に移動するレーザ光Ｌを、一定方向に反射する凸状の湾曲状であって、回転ミラー２３の反射面２３ｂとの組み合わせによって対象物２００の表面２００ａ上にレーザ光Ｌを集光する凸状の湾曲状に構成されている。また、本実施形態では、反射面２４ｂは、平面Ｍとの交線Ｎ２が凸状の湾曲状になっている。反射面２４ｂは、一例として、放物面として構成され得る。なお、便宜上、図２等では、反射面２４ｂの曲率は誇張されている。
【００２３】
複数の反射面２４ｂは、反射面群２７の複数の反射面２３ｂに対応して設けられている。これらの複数の反射面２４ｂは、反射面群２８を構成している。反射面群２８は、第二の反射面群の一例である。
【００２４】
また、複数の反射面２３ｂのレーザ光Ｌの反射方向は、互いに同じ（平行）である。反射面２４ｂで反射されたレーザ光Ｌは、回転ミラー２３の開口部２３ｃを通過する。
【００２５】
また、回転ミラー２３，２４には、重量バランスの調整のためのカウンターウェイト（図示されず）が設けられていてもよい。
【００２６】
補正板２５は、回転ミラー２３のボディ２３ａの開口部２３ｃに挿入された状態でボディ２３ａに固定されている。したがって、補正板２５は、回転ミラー２３と一体に回転する。補正板２５は、一例としてシュミット補正板として構成され、収差の補正を行う。補正板２５から出射されたレーザ光Ｌは、対象物２００の表面２００ａに到達する。なお、補正板２５は、反射面２３ｂ，２４ｂが回転中心軸Ａｘ上に頂点を有する放物面として構成されている場合等、収差が問題にならない場合には、設けられていなくてもよい。
【００２７】
上記構成の振動計測システム１０においては、振動発生装置による一回の音波Ｓの照射ごとに以下の動作がなされる。レーザ振動計１１から照射されたレーザ光Ｌは、回転ミラー２３，２４が回転している状態の照射装置１２に入射する。照射装置１２に入射したレーザ光Ｌは、レンズ２１，２２、回転ミラー２３，２４、および反射板２５を経由して、対象物２００の表面２００ａに照射される。このとき、レーザ光Ｌは、反射面２３ｂ，２４ｂの組によって、表面２００ａ上に集光される。また、このとき、レーザ光Ｌの照射位置Ｐは、複数の反射面２３ｂ，２４ｂの組ごとに異なる。また、回転ミラー２３，２４の回転によって、レーザ光Ｌを反射する反射面２３ｂ，２４ｂの組は、順次変化する。そして、各組の反射面２３ｂ，２４ｂのレーザ光Ｌの照射位置Ｐａ〜Ｐｄは、互いに離間している。すなわち、照射装置１２は、レーザ光Ｌが入射される反射面２３ｂと当該反射面２３ｂに対応する反射面２４ｂとの組を回転ミラー２３，２４の回転によって変化させることにより、表面２００ａにおけるレーザ光Ｌの照射位置を離散的に変化させる。以上のように、本実施形態では、振動発生装置の一回の音波Ｓの照射によって表面２００ａが振動している間に、照射装置１２は、表面２００ａにおけるレーザ光Ｌの照射位置Ｐを離散的に変化させる。
【００２８】
図７に示されるように、制御装置１３は、レーザ振動計１１と、モータ２６と、に接続されている。制御装置１３は、レーザ振動計１１およびモータ２６の制御や、各種の演算処理を実行する。制御装置１３は、デジタル回路によって構成されていてもよいしアナログ回路によって構成されていてもよい。制御装置１３は、処理装置の一例である。
【００２９】
制御装置１３は、レーザ振動計１１が計測した表面２００ａの振動のデータを、照射装置１２によるレーザ光Ｌの照射位置Ｐごとにまとめる処理を実行する。この処理を図８を参照して説明する。レーザ振動計１１が取得する表面２００ａの振動の振幅を示すデータは、照射位置Ｐａの振幅を示すデータａ（一番目の反射面２３ｂ，２４ｂの組を用いた計測の結果）と、照射位置Ｐｂの振幅を示すデータｂ（二番目の反射面２３ｂ，２４ｂの組を用いた計測の結果）と、照射位置Ｐｃの振幅を示すデータｃ（三番目の反射面２３ｂ，２４ｂの組を用いた計測の結果）と、照射位置Ｐｄの振幅を示すデータｄ（四番目の反射面２３ｂ，２４ｂの組を用いた計測の結果）と、を含む。レーザ振動計１１は、規定の時間間隔ｔ１ごとにデータａ〜ｄを取得する。これらの各データａ〜ｄは、計測開始時点からの時間を示す時間データと関連付けられている。また、各組の反射面２３ｂ，２４ｂによる計測のタイミング（周期）は、回転ミラー２３，２４の回転数（モータの回転数）によって決定される。制御装置１３は、レーザ振動計１１が取得する対象物２００の表面２００ａの振動の振幅を示すデータを時間分割して並べ替えて、各照射位置Ｐａ〜Ｐｄごとにデータａ〜ｄをまとめる（関連付ける、分類する）。制御装置１３は、まとめられたデータａ〜ｄに基づいて、各照射位置Ｐａ〜ｂｄの振動の波形を示す波形データ３０１〜３０４を算出する。
【００３０】
以上、説明したように、本実施形態では、照射装置１２は、回転中心軸Ａｘを中心として回転する複数の反射面２３ｂによってレーザ光Ｌを順次反射し、表面２００ａにおけるレーザ光Ｌの照射位置Ｐを離散的に変化させる。よって、例えば、振動発生装置の一回の音波Ｓの照射によって表面２００ａが振動している間に、レーザ光Ｌを複数の照射位置Ｐに離散的に照射させることができるので、表面２００ａにおける複数箇所の振動の計測に掛かる時間の短縮化がしやすい。
【００３１】
また、上記のとおり、本実施形態では、反射面２３ｂ，２４ｂ上をレーザ光Ｌが相対移動する。ここで、例えばガラス基板にアルミニウムが蒸着された構成の回転ミラー２３，２４の反射面２３ｂ，２４ｂは、例えばコンクリート製の対象物２００の表面２００ａに比べて、面粗さが小さい。よって、本実施形態では、表面２００ａをレーザ光Ｌによって連続的に走査して振動計測をした場合に比べて、データａ〜ｄ（計測データ）にノイズが発生するのが抑制されやすい。
【００３２】
＜他の実施形態＞
次に、図９〜図１８を参照して他の実施形態（第２の実施形態〜第８の実施形態）の振動計測システム１０を説明する。これら他の実施形態の振動計測システム１０は、第１の実施形態の振動計測システム１０の一部と同様の構成を備える。よって、これら他の実施形態によっても、第１の実施形態と同様の構成に基づく同様の効果が得られる。以下、第１の実施形態の振動計測システム１０に対する他の実施形態の振動計測システム１０の相違点を主に説明する。
【００３３】
＜第２の実施形態＞
図９に示されるように、本実施形態では、振動計測システム１０における照射装置１２の回転ミラー２３は、複数の反射面群２７を有する。また、本実施形態では、回転中心軸Ａｘの軸方向と直交する方向（径方向）で対をなす二つの反射面２３ｂは、レーザ光Ｌの反射方向が互いに同じである（すなわち、同じ形状である）。このような構成によって、回転ミラー２３の重量バランスが良好となる。なお、図示はしないが、回転ミラー２４も、回転ミラー２３と同様に、複数の反射面群２８を有する。
【００３４】
＜第３の実施形態＞
図１０に示されるように、本実施形態では、振動計測システム１０における照射装置１２の補正板２５は、回転ミラー２３と回転ミラー２４との間に位置されている。
【００３５】
＜第４の実施形態＞
図１１，１２に示されるように、本実施形態では、振動計測システム１０における照射装置１２は、反射部３１を有する。反射部３１は、複数のミラー３２を有する。ミラー３２は、反射面３２ａを有する。すなわち、反射部３１は、複数の反射面３２ａを有する。複数の反射面３２ａは、複数の反射面２４ｂに対応して設けられている。各ミラー３２（反射面３２ａ）は、支持部材に支持されて、レーザ振動計１１に対する位置が固定されている。反射面３２ａは、対応する反射面２４ｂで反射されたレーザ光Ｌを表面２００ａに向けて反射する。複数の反射面３２ａは、回転ミラー２４に対する姿勢が互いに異なる。複数の反射面３２ａは、レーザ光Ｌの反射方向が互いに異なる。反射面３２ａは、第三の反射面の一例である。以上の構成では、例えば、照射位置Ｐ同士の間隔を大きくしやすい。すなわち、レーザ光Ｌの照射範囲（スキャン角度）を大きくしやすい。
【００３６】
＜第５の実施形態＞
図１３，１４に示されるように、本実施形態では、振動計測システム１０における照射装置１２は、レンズ２１，２２および回転ミラー２３，２４の他に、レンズ４１〜４３と、レンズアレイ４４と、を有する。
【００３７】
レンズ４１は、レンズ２２と回転ミラー２３との間に位置されている。レンズ４１は、集光レンズとして構成され、レーザ振動計１１から出射されレンズ２１，２２を経由したレーザ光Ｌを反射面２３ｂ上に集光する。レンズ４１は、第一のレンズの一例である。
【００３８】
レンズ４２は、回転ミラー２３と回転ミラー２４との間に位置されている。レンズ４２は、集光レンズとして構成され、反射面２３ｂで反射されて広がるレーザ光Ｌを反射面２４ｂ上に集光する。また、レンズ４２は、レーザ光Ｌを補正し得る。レンズ４２は、第二のレンズの一例である。
【００３９】
レンズ４３は、回転ミラー２４の出射側（下流側）に位置されている。レンズ４３は、コリメートレンズとして構成され、反射面２４ｂで反射されて広がるレーザ光Ｌを平行光にする。また、レンズ４３は、レーザ光Ｌを補正し得る。レンズ４３は、第四のレンズの一例である。
【００４０】
レンズアレイ４４は、複数のレンズ４４ａを有する。複数のレンズ４４ａは、複数の反射面２４ｂに対応して設けられている。レンズ４４ａは、反射面２４ｂで反射されレンズ４３によって平行光にされたレーザ光Ｌを、表面２００ａ上に集光する。レンズ４４ａは、第三のレンズの一例である。
【００４１】
また、本実施形態では、反射面２３ｂは、当該反射面２３ｂ上を回転中心軸Ａｘの周方向に相対的に移動するレーザ光Ｌを一定方向に反射する凹状の湾曲状であるが、平面Ｍとの交線Ｎ１が直線状となっている。また、本実施形態では、周方向で隣接する二つの反射面２３ｂの周方向の縁辺２３ｂ１（端部）は、互いに接続（交差）されている。そして、本実施形態では、隣接する二つの反射面２３ｂの縁辺２３ｂ１の接続部（交差部）をレーザ光Ｌが移動する。これにより、レーザ振動計１１が計測するデータにノイズが発生するのが抑制されやすい。
【００４２】
また、反射面２４ｂは、当該反射面２４ｂ上を回転中心軸Ａｘの周方向に相対的に移動するレーザ光Ｌを一定方向に反射する凸状の湾曲状であるが、平面Ｍとの交線Ｎ２が直線状となっている。また、周方向で隣接する二つの反射面２４ｂの周方向の縁辺２４ｂ１（端部）は、互いに接続（交差）されている。そして、本実施形態では、隣接する二つの反射面２４ｂの縁辺２４ｂ１の接続部（交差部）をレーザ光Ｌが移動する。これにより、レーザ振動計１１が計測するデータにノイズが発生するのが抑制されやすい。
【００４３】
＜第６の実施形態＞
図１５に示されるように、本実施形態の振動計測システム１０における照射装置１２は、第５の実施形態の照射装置１２と同様に、レンズ２１，２２および回転ミラー２３，２４の他に、レンズ４１〜４３（図１５ではレンズ４１は図示されず）と、レンズアレイ４４と、を有する。本実施形態では、レンズアレイ４４が、レンズ４３と回転ミラー２３との間に位置されている。
【００４４】
＜第７の実施形態＞
図１６，１７に示されるように、本実施形態では、振動計測システム１０における照射装置１２は、回転ミラー２３の他に、レンズ４１，５０と、反射部５１と、レンズアレイ４４と、を有する。また、本実施形態では、レンズ２１，２２および回転ミラー２４は、設けられていない。レンズ４１，４２とレンズアレイ４４とは、第５の実施形態と同様である。また、本実施形態の回転ミラー２３は、第５の実施形態と同様である。
【００４５】
レンズ５０は、コリメートレンズとして構成され、反射面２３ｂで反射されて広がるレーザ光Ｌを平行にする。また、レンズ５０は、レーザ光Ｌを補正し得る。レンズ５０は、支持部材に支持されて、レーザ振動計１１に対する位置が固定されている。
【００４６】
反射部５１は、複数のミラー５２を有する。ミラー５２は、反射面５２ａを有する。すなわち、反射部５１は、複数の反射面５２ａを有する。複数の反射面５２ａは、複数の反射面２３ｂに対応して設けられている。各ミラー５２（反射面５２ａ）は、支持部材に支持されて、レーザ振動計１１に対する位置が固定されている。反射面５２ａは、対応する反射面２３ｂで反射されたレーザ光Ｌを表面２００ａに向けて反射する。複数の反射面５２ａは、回転ミラー２３に対する姿勢が互いに異なる。複数の反射面５２ａは、レーザ光Ｌの反射方向が互いに同じである。反射面５２ａで反射されたレーザ光Ｌは、レンズアレイ４４のレンズ４４ａによって表面２００ａ上に集光される。反射面５２ａは、第二の反射面の一例である。
【００４７】
以上の構成では、モータ２６は、一つの回転ミラー２３を駆動すればよいので、モータ２６の消費電力を小さくしやすい。
【００４８】
＜第８の実施形態＞
図１８に示されるように、本実施形態の振動計測システム１０における照射装置１２は、第７の実施形態の照射装置１２と同様に、回転ミラー２３の他に、レンズ４１，５０（図１８では、レンズ４１は図示されず）と、反射部５１と、レンズアレイ４４と、を有する。本実施形態では、レンズアレイ４４が、レンズ４３と反射部５１との間に位置されている。
【００４９】
また、本実施形態を含めた上記各実施形態で、回転ミラー２３における隣接の反射面２３ｂ間に、基準面を設けてもよい。基準面は、レーザ光Ｌを表面２００ａに到達させないよう構成される。基準面は、一例として、その表面にマスキング処理が施されて、レーザ光Ｌを吸収することにより、レーザ光Ｌを表面２００ａに到達させない。このような基準面を設けることにより、各データａ〜ｄの分類がしやすい。なお、基準面は、一つの反射面２３ｂに替えて設けられてもよい。なお、基準面は、回転ミラー２４に設けても良い。
【００５０】
なお、以上の説明で、いくつかの構成要素に、「第一」、「第二」等の数字を付したが、これらの数字は説明の便宜上、付したものであり、これらの数字は適宜入れ替え等をすることができる。
【００５１】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００５２】
１０…振動計測システム、１１…レーザ振動計、１２…照射装置、１３…制御装置（処理装置）、２３…回転ミラー（第一の回転ミラー）、２３ｂ…反射面（第一の反射面）、２４…回転ミラー（第二の回転ミラー）、２７…反射面群（第一の反射面群）、２８…反射面群（第二の反射面群）、３２ａ…反射面（第三の反射面）、５２ａ…反射面（第二の反射面）、２００…対象物、２００ａ…表面、Ａｘ…回転中心軸（第一の回転中心軸、第二の回転中心軸）、Ｌ…レーザ光。
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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