(57)【要約】【課題】移動物体の速度を高精度に検出可能な速度計を提供する。【解決手段】本発明は、レーザー光源１から移動物体７に入射した光束の散乱光を検出する光検出手段１２と、光検出手段１２により検出された散乱光に基づいて移動物体７の速度Ｖを算出する信号処理手段１７とを有する速度計であって、光検出手段１２は、散乱光を検出して第一の出力信号Ｓ１を出力する第一の光検出部１２ａ、及び、第一の光検出部１２ａに入射する前記散乱光とは異なる方向に散乱する前記散乱光を検出して第二の出力信号Ｓ２を出力する第二の光検出部１２ｂを有し、信号処理手段１７は、第一の出力信号Ｓ１から速度Ｖａを求める速度演算器２２ａと、第二の出力信号Ｓ２から速度Ｖｂを求める速度演算器２２ｂと、速度Ｖａ及び速度Ｖｂを用いた平均化処理を行い移動物体７の速度Ｖを算出する速度合成演算器２３とを有する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源手段から移動物体に入射した光束の散乱光を検出する光検出手段と、
前記光検出手段により検出された前記散乱光に基づいて前記移動物体の速度を算出する信号処理手段とを有する速度計であって、
前記光検出手段は、前記散乱光を検出して第一の出力信号を出力する第一の光検出部、及び、該第一の光検出部に入射する前記散乱光とは異なる方向に散乱する前記散乱光を検出して第二の出力信号を出力する第二の光検出部を有し、
前記信号処理手段は、前記第一の出力信号から第一の速度情報を求める第一の速度演算器と、前記第二の出力信号から第二の速度情報を求める第二の速度演算器と、少なくとも該第一の速度情報及び該第二の速度情報を用いた平均化処理を行い前記移動物体の前記速度を算出する速度合成演算器とを有することを特徴とする速度計。
【請求項２】
前記第一の速度演算器は、前記第一の出力信号から第一の信号強度を求め、
前記第二の速度演算器は、前記第二の出力信号から第二の信号強度を求め、
前記速度合成演算器は、前記平均化処理において前記第一の信号強度及び前記第二の信号強度による重み付け処理を行い、前記移動物体の前記速度を算出することを特徴とする請求項１記載の速度計。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は速度計に係り、特に、ドップラー効果を利用した速度計に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、移動物体の移動速度を非接触かつ高精度に測定する装置として、レーザードップラー速度計が用いられている。レーザードップラー速度計は、移動物体にレーザー光を照射し、移動物体から散乱する光の周波数が、移動物体の移動速度に比例して偏移（シフト）する効果（ドップラー効果）を利用して、移動物体の移動速度を測定している。
【０００３】
一般に、レーザードップラー速度計において、光検出器で得られる速度に比例した検出信号は、移動物体からの散乱光に基づくものである。このため、出力信号レベルは低く、また、ノイズの重畳によりＳ／Ｎ比が悪くなる傾向がある。
【０００４】
また、移動物体の表面状態により、光の反射率や散乱状態は異なり、信号レベルが変動する。このため、移動物体の速度の測定中にドップラー信号が途切れる、所謂「ドロップアウト」が生じるという問題がある。
【０００５】
従来から、このようなドロップアウトの処理方法としては、例えば、バンドパスフィルター（ＢＰＦ）でＳ／Ｎ比を改善し、フェーズロックドループ（ＰＬＬ）で連続信号とする方法等が用いられている。しかしながら、このような方法を用いても、ドロップアウトが多く生じると、それに伴い測定精度が低下するという問題がある。
【０００６】
そこで、例えば特許文献１には、ドロップアウトの発生頻度を低下させて測定精度を向上させるためのレーザードップラー速度計が開示されている。
【０００７】
特許文献１のレーザードップラー速度計は、光源手段からの光束を移動物体に入射させ、移動物体からの散乱光の周波数の偏移に基づく光束を光検出手段で検出し、光検出手段からの信号を用いて移動物体の速度を検出する速度計である。このような速度計において、光検出手段は、移動物体の同一領域からの散乱光を異なる複数の方向から検出する複数の光検出部と、複数の光検出部からの信号のうち１つの信号を選択して切り換える選択切換手段を有する。また、選択切換手段により選択された信号を用いて、移動物体の速度を求めることを特徴としている。
【０００８】
このレーザードップラー速度計は、移動物体の同一領域からの散乱光であるにも関わらず、散乱光の検出方向が異なる。このため、散乱光の光検出器への光路に違いが生じ、ドロップアウトの発生は信号毎に独立に起きる。つまり、ある信号でドロップアウトが発生した場合でも、他の信号でドロップアウトが発生するか否かは、確率的に独立している。このため、全信号が同時にドロップアウトを起こさない限り、測定精度を保持することができる。
【０００９】
また、特許文献２には、２次元計測を高精度に行うため、被測定物の二つの異なる領域からの散乱光を複数の光検出器で検出する方法が開示されている。  
【００１０】
特許文献２のレーザードップラー速度計は、被測定物上に隣接した複数の照射位置毎に同一のレーザー光を複数本に分離する。分離したレーザー光のうちの２本のレーザー光を所定の角度を成して照射位置で交差するように照射する。少なくとも被測定物上の同一照射位置に照射される２本のレーザー光は、同一のレーザー光を分離したものとなるように設定され、被測定物上の各照射位置で散乱される散乱光を複数の受光手段によって受光する。そして、受光信号からドップラー信号を検出して、被測定物の速度を測定する。
【００１１】
特許文献２において、複数のドップラー信号検出手段は、複数の受光手段による受光信号に基づいてドップラー信号を検出する。フーリエ変換手段は、複数のドップラー信号検出手段から出力される各速度信号に対してフーリエ変換を行い、各速度信号の周波数成分及び位相を求める。また、位相比較制御手段は、フーリエ変換手段によって求められた各速度信号の周波数成分及び位相から、各速度信号のうち同一位相の周波数成分を検出する。
【００１２】
このレーザードップラー速度計は、本来、２次元方向に対する被測定物の速度測定や、伸縮する被測定物の速度の測定を行う際、被測定物表面の凹凸によるノイズの影響をなくし、高精度な被測定物の速度変動を検出することを可能とするものである。この速度計は、被測定物の異なる領域からの散乱光を検出するため、ドロップアウトの発生は信号毎に独立に起きる。この技術を用いて、レーザー照射を同一方向、近傍領域にすることで、ドロップアウト発生頻度を低下されることが可能となる。
【特許文献１】特開平７−２２９９１１号公報（請求項１、第４頁、図１）
【特許文献２】特開平８−１１４６７３号公報（請求項１、第７頁、図１、図２）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
ところで、レーザードップラー速度計の測定原理は次のとおりである。
【００１４】
図３は、被測定物が光の波長に対して十分小さい（例えば一粒子）場合におけるレーザードップラー速度計の測定原理の模式図である。
【００１５】
同図において、異なる方向からレーザー光１３ａ、１３ｂが二光束照射し、レーザードップラー速度計の測定可能な領域１４を被測定対象の粒子１５は速度Ｖで通過する。図４は、このときの粒子１５からの散乱光によるレーザードップラー速度計の信号波形（光強度）である。
【００１６】
この光強度は、ドップラー周波数情報を持ったビート成分と、領域１４を通過することにより生じるペデスタル成分から成る。通常、レーザードップラー速度計は、ペデスタル成分を除去し、ビート成分からドップラー周波数を解析することにより、被測定物の速度を得る。
【００１７】
一方、図５は、被測定物が光の波長に対して十分大きい場合におけるレーザードップラー速度計の測定原理の模式図である。同図において、異なる方向からレーザー光１３ａ，１３ｂが二光束照射し、移動物体７（被測定物）は、レーザードップラー速度計の測定可能な領域１４を速度Ｖで通過する。
【００１８】
図６（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、それぞれ、移動物体７の局所的な場所１６ａ、１６ｂ、１６ｃからの散乱光の光強度を示す信号波形である。このように、移動物体７からの散乱光の光強度は、移動物体７の局所的な場所１６ａ、１６ｂ、１６ｃ等からの散乱光の重ね合わせとして観測される。具体的には、速度計は、スペックルパターンの強度変化を検出している。
【００１９】
図６（ｄ）は、重ね合わせた散乱光の光強度の一例に模式的に示したものである。図６（ｄ）に示されるように、重ね合わせた光強度もドップラー周波数情報を持ったビート成分と領域１４を通過することにより生じるペデスタル成分から成る。
【００２０】
しかしながら、重ね合わせた散乱光は、位相の異なる局所的な場所からのドップラー信号の重ね合わせのため、瞬時的にビート信号の位相が変動する。このため、重ね合わせた散乱光のビート成分には、誤差が含まれる。
【００２１】
図７は、位相の変動によるドップラー周波数の誤差を示す模式図である。図７に示されるように、真のドップラー周波数Ｆに対して、位相の変動により誤差ΔＦｉが生じる。このため、速度計で瞬時的に測定されるドップラー周波数Ｆｉは、Ｆ＋ΔＦｉとなる。
【００２２】
この位相の変動による誤差ΔＦｉは、速度計により測定されたドップラー周波数Ｆｉの長時間平均をとることにより、除去可能である。しかし、高時間分解能で移動物体の速度を測定する場合など、ドップラー周波数の長時間平均をとることができない場合、この誤差ΔＦｉを除去することが困難である。これがドップラー周波数の測定誤差となり、速度精度を悪化させることになる。
【００２３】
このように、移動物体上の同一領域からの散乱光を異なる方向で検出するレーザードップラー速度計の場合には、位相の変動による誤差ΔＦｉが含まれ、移動物体の速度の測定精度は低下する。
【００２４】
また、移動物体上の異なる領域からの散乱光を複数の光検出器で検出するレーザードップラー速度計の場合には、被測定物の伸縮により複数のドップラー信号が異なる速度情報をもつ。このため、被測定物の真の測定値を特定することができない。この異なる速度情報が原因で、被測定物の速度の測定精度は低下する。
【００２５】
そこで、本発明は上記課題を解決するためになされたものであり、その例示的目的は、ドロップアウトの発生頻度を低減させたまま、移動物体の速度を高精度に検出することができる速度計を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２６】
本発明の一側面としての速度計は、一つの光源手段から移動物体に入射した光束の散乱光を検出する光検出手段と、前記光検出手段により検出された前記散乱光に基づいて前記移動物体の速度を算出する信号処理手段とを有する速度計であって、前記光検出手段は、前記散乱光を検出して第一の出力信号を出力する第一の光検出部、及び、該第一の光検出部に入射する前記散乱光とは異なる方向に散乱する前記散乱光を検出して第二の出力信号を出力する第二の光検出部を有し、前記信号処理手段は、前記第一の出力信号から第一の速度情報を求める第一の速度演算器と、前記第二の出力信号から第二の速度情報を求める第二の速度演算器と、少なくとも該第一の速度情報及び該第二の速度情報を用いた平均化処理を行い前記移動物体の前記速度を算出する速度合成演算器とを有する。
【００２７】
本発明の他の目的及び特徴は、以下の実施例において説明される。
【発明の効果】
【００２８】
本発明によれば、移動物体の速度を高精度に検出可能な速度計を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
以下、本発明の実施例について、図面を参照しながら詳細に説明する。各図において、同一の部材については同一の参照番号を付し、重複する説明は省略する。
【００３０】
本実施例の速度計は、ドップラー効果を利用したレーザードップラー速度計であり、移動する物体や流体等（以下、「移動物体」と称する。）の変位情報や移動物体の移動速度を非接触で測定するものである。本実施例の速度計によれば、移動物体にレーザー光を照射し、この移動物体の移動速度に応じてドップラーシフトを受けた散乱光の周波数の偏移を検出することにより、移動物体の変位情報や移動速度を測定することができる。
【００３１】
まず、本実施例におけるレーザードップラー速度計の概略構成を説明する。図１は、本実施例のレーザードップラー速度計における要部の概略構成図である。
【００３２】
図１において、１はレーザードップラー速度計１００のレーザー光源（光源手段）である。レーザー光源１から出射されたレーザー光は、コリメーターレンズ２によって平行光束３となる。平行光束３は、ビームスプリッター４によって透過光５ａと反射光５ｂの二光束に分割される。透過光５ａは反射鏡６ａで反射され、反射光５ｂは反射鏡６ｂで反射される。
【００３３】
反射鏡６ａ、６ｂでそれぞれ反射された二光束は、速度Ｖで移動している移動物体７（被測定物）の領域１０を照射する。このとき、これらの二光束は、移動物体７の領域１０に対して、互いに異なる方向から絶対値が等しい入射角θで入射する。
【００３４】
移動物体７の領域１０において散乱する散乱光は、光検出手段１２により検出される。本実施例のレーザードップラー速度計１００において、光検出手段１２は、第一の光検出部１２ａと第二の光検出部１２ｂとを有する。すなわち、第一の光検出部１２ａ及び第二の光検出部１２ｂのそれぞれは、光検出手段１２の一要素を構成する。
【００３５】
第一の光検出部１２ａは、散乱光を検出して第一の出力信号Ｓ１を出力する。また、第二の光検出部１２ｂは、第一の光検出部１２ａに入射する散乱光とは異なる方向に散乱する散乱光を検出して第二の出力信号Ｓ２を出力する。なお、本実施例の光検出手段１２は、第一の光検出部１２ａ及び第二の光検出部１２ｂの二つの光検出部を有するが、特にこれに限定されるものではない。三つ以上の光検出部を有するものであってもよい。
【００３６】
レーザー光源１から移動物体７に入射した光束の散乱光の周波数は、移動物体７が移動する速度Ｖに比例して、それぞれ、＋ΔＦ又は−ΔＦのドップラーシフト（周波数変化）を受ける。ドップラーシフトを受けた散乱光の周波数は、ドップラー周波数Ｆと呼ばれる。
【００３７】
ここで、レーザー光源１から出力されたレーザー光の波長をλとすると、ドップラーシフトΔＦ（周波数変化）は、次の（１）式で表すことができる。
【００３８】
ΔＦ＝Ｖ・ｓｉｎ（θ）／λ  ・・・  （１）
＋ΔＦ又は−ΔＦのドップラーシフトを受けた散乱光は、互いに干渉し合い、第一の光検出部１２ａ及び第二の光検出部１２ｂの受光面において、明暗の変化をもたらす。このときのドップラー周波数Ｆは、次の（２）式で表すことができる。
【００３９】
Ｆ＝２・ΔＦ＝２・Ｖ・ｓｉｎ（θ）／λ  ・・・  （２）
第一の光検出部１２ａから出力された第一の出力信号Ｓ１、及び、第二の光検出部１２ｂから出力された第二の出力信号Ｓ２は、信号処理手段１７に入力され、信号処理手段１７において処理される。後述のとおり、信号処理手段１７は、光検出手段１２により検出された散乱光に基づいて移動物体７の速度Ｖを算出する。
【００４０】
次に、本実施例のレーザードップラー速度計における信号処理手段１７について、詳細に説明する。図２は、本実施例のレーザードップラー速度計における信号処理手段のブロック図である。
【００４１】
図２に示されるように、第一の光検出部１２ａから出力された第一の出力信号Ｓ１は、ハイパスフィルター１８ａ（ＨＰＦ）に入力される。同様に、第二の光検出部１２ｂから出力された第二の出力信号Ｓ２は、ハイパスフィルター１８ｂ（ＨＰＦ）に入力される。ハイパスフィルター１８ａ、１８ｂのそれぞれは、主に、第一の出力信号Ｓ１及び第二の出力信号Ｓ２に含まれるペデスタル成分を除去するために設けられている。このため、ハイパスフィルター１８ａ、１８ｂを通過した各信号からは、ペデスタル成分が除去されている。
【００４２】
ハイパスフィルター１８ａ、１８ｂを通過した各信号は、ローパスフィルター１９ａ、１９ｂ（ＬＰＦ）に入力される。ローパスフィルター１９ａ、１９ｂは、主に、ナイキスト周波数以上の周波数成分を除去するために設けられている。ナイキスト周波数とは、後段のＡ／Ｄコンバーター２０ａ、２０ｂにてデジタル信号に変換する際のサンプリング周波数の１／２の周波数のことである。ナイキスト周波数を超える周波数成分が残っていると、Ａ／Ｄコンバーターにより変換されたデジタル信号に雑音が混入するため、ナイキスト周波数以上の周波数成分をローパスフィルター１９ａ、１９ｂで除去する必要がある。
【００４３】
ローパスフィルター１９ａ、１９ｂを通過した各信号は、Ａ／Ｄコンバーター２０ａ、２０ｂ（ＡＤＣ）にてサンプリングされ、デジタル信号に変換される。ナイキスト周波数Ｆｃは、Ａ／Ｄコンバーター２０ａ、２０ｂのサンプリング周期をΔとすると、次の（３）式で表される。
【００４４】
Ｆｃ≡１／２Δ  ・・・  （３）
Ａ／Ｄコンバーター２０ａ、２０ｂでサンプリングされた各デジタル信号は、周波数解析器２１ａ、２１ｂにてフーリエ変換される。速度演算器２２ａ（第一の速度演算器）及び速度演算器２２ｂ（第二の速度演算器）は、周波数解析器２１ａ、２１ｂによるフーリエ変換の結果から得られるパワースペクトルに基づいて、ドップラー周波数Ｆの平均周波数〈Ｆ〉を計算する。
【００４５】
ここで、周波数をｆ、周波数ｆにおけるパワースペクトルをＰ（ｆ）、積分区間を[Ｆｌｏｗｅｒ、Ｆｕｐｐｅｒ]とすると、ドップラー周波数Ｆの平均周波数〈Ｆ〉は、次の（４）式で表される。
【００４６】
【数１】
2009222530.tif 000003
【００４７】
速度演算器２２ａ、２２ｂは、この平均周波数〈Ｆ〉をドップラー周波数Ｆとして、前述の（２）式を用いて、移動物体７が移動する速度Ｖａ、Ｖｂを算出する。このように、信号処理手段１７に含まれる速度演算器２２ａは、第一の出力信号Ｓ１から第一の速度情報（速度Ｖａ）を求める。同様に、信号処理手段１７に含まれる速度演算器２２ｂは、第二の出力信号Ｓ２から第二の速度情報（速度Ｖｂ）を求める。
【００４８】
さらに、速度演算器２２ａ、２２ｂは、パワースペクトルＰ（ｆ）に基づいて、第一の信号強度Ｐａ及び第二の信号強度Ｐｂを算出する。すなわち、速度演算器２２ａは、第一の出力信号Ｓ１から第一の信号強度Ｐａを求め、速度演算器２２ｂは、第二の出力信号Ｓ２から第二の信号強度Ｐａを求める。
【００４９】
ここで、信号強度〈Ｐ〉は、次の（５）式で表される。
【００５０】
【数２】
2009222530.tif 000004
【００５１】
速度合成演算器２３は、第一の出力信号Ｓ１から算出された速度Ｖａ、第一の信号強度Ｐａ、及び、第二の出力信号Ｓ２から算出された速度Ｖｂ及び信号強度Ｐｂに基づいて、移動物体７（被測定物）の平均速度（速度Ｖ）を求める。そして、速度合成演算器２３は、移動物体７の平均速度（速度Ｖ）を出力する。このように、速度合成演算器２３は、第一の速度情報（速度Ｖａ）と第二の速度情報（速度Ｖｂ）を平均化して、移動物体７の速度Ｖを算出する。この速度合成演算器２３で行われる信号処理を平均化処理と呼ぶ。
【００５２】
本実施例では、光検出部は２つであるが、光検出部を３つ以上設ける場合は、１８ａ（１８ｂ）〜２２ａ（２２ｂ）に相当するハイパスフィルター、ローパスフィルター、Ａ／Ｄコンバーター、周波数解析器、速度演算器を光検出器毎に設ける。そして、光検出器毎に設けられた速度演算器からの出力信号を速度合成演算器２３に入力する。そして、速度合成演算器では増加した分の速度演算器からの出力信号を含めて平均化処理を行えばよい。
【００５３】
さらに、平均化処理のより好ましい形態として、平均速度を第一の信号強度Ｐａ及び第二の信号強度Ｐｂを重み付けした速度Ｖａ、Ｖｂの平均値から算出する。各信号強度による重み付けを行った場合、移動物体７の平均速度Ｖは、次の（６）式で表される。
【００５４】
Ｖ＝（Ｖａ×Ｐａ＋Ｖｂ×Ｐｂ）／（Ｐａ＋Ｐｂ）  ・・・  （６）
このように、速度合成演算器２３は、第一の信号強度Ｐａ及び第二の信号強度Ｐｂによる重み付け処理を行って平均化することにより、移動物体７の平均速度（速度Ｖ）を算出する。
【００５５】
なお、本実施例では、平均速度を単なるフーリエ変換から算出しているが、平均速度の算出時に窓処理を行い、計算精度を上げても良い。
【００５６】
次に本実施例において、位相の変動による誤差ΔＦｉが低減する理由について説明する。
【００５７】
レーザードップラー速度計によって検出されるドップラー周波数Ｆｉは、次の(７)式に示されるように、真のドップラー周波数Ｆと位相の変動による誤差ΔＦｉの和で表される。
【００５８】
Ｆｉ＝Ｆ＋ΔＦｉ  ・・・  （７）
この位相の変動による誤差ΔＦｉは、正規分布に従うランダムな誤差である。このため、各光検出器の出力信号に対する平均周波数〈Ｆｉ〉は、次の（８）式で表される。
【００５９】
〈Ｆｉ〉＝Ｆ＋〈ΔＦｉ〉  ・・・  （８）
平均誤差〈ΔＦｉ〉は、計算に用いられる母集団が大きくなるほど０に近づく。このため、平均周波数〈Ｆｉ〉は、真のドップラー周波数Ｆに近づくことになる。つまり、各光検出部からの各出力信号を平均化することにより、位相の変動による誤差ΔＦｉを統計的に小さくすることが可能になる。このため、複数の光検出部からの一つの信号を用いる場合に比べて、複数の信号からの平均値を算出することにより、位相の変動による誤差ΔＦｉを低減させることができる。
【００６０】
次に、本実施例において算出された移動物体の速度に対して、ドロップアウトによる影響が小さい理由を説明する。
【００６１】
図８（ａ）は、ドロップアウトが起きていない場合のドップラー信号のパワースペクトルを模式的に描いた図である。また、図８（ｂ）は、ドロップアウトが起きた場合のドップラー信号のパワースペクトルを模式的に描いた図である。
【００６２】
ドロップアウトが発生していない場合、図８（ａ）に示されるように、ドップラー周波数において大きなパワースペクトルが生じる。
【００６３】
一方、ドロップアウトが発生した場合、図８（ｂ）に示されるように、本来検出されるべきドップラー周波数のパワースペクトルが低下し、誤差の要因となる他の周波数のパワースペクトルが発生する。しかし、ドロップアウト時には、信号強度そのものが小さいため、ドロップアウトが起きていない場合のパワースペクトルに対して、ドロップアウトが起きたパワースペクトルは非常に小さい。
【００６４】
このため、前述の（６）式を用いると、ドロップアウトが発生した場合には、第一の信号強度Ｐａ又は第二の信号強度Ｐｂが小さくなるため、いずれかの信号に基づく速度Ｖへの影響は、計算上、自動的に小さくなる。その結果、ドロップアウトが起きた場合、自動的にドロップアウトが発生した信号のみを除去することで、ドロップアウトによる速度精度の低下を防止することができる。
【００６５】
以上、本実施例は、移動物体の同一領域からの散乱光を異なる複数の方向から複数の光検出部を用いて各々検出し、これらの複数からの信号を同時に利用する。本実施例のこのような構成により、ドロップアウトを低減させ、位相の変動による速度誤差も低減させることができる。このため、本実施例によれば、移動物体の速度を高精度に検出することのできる速度計を提供することができる。
【００６６】
特に、本実施例では、複数の信号を同時に使用することで、瞬時的な位相の変動による誤差を低減させることができる。また、複数の光検出部からの信号により計算される各速度情報に重み付けをすることで、ドロップアウトが発生した信号のみを自動的に除去できる。このため、ドロップアウトによる影響が非常に小さい速度を得ることにより、高精度の速度計を達成することができる。
【００６７】
以上、本発明の実施例について具体的に説明した。ただし、本発明は上記実施例として記載された事項に限定されるものではなく、本発明の技術思想を逸脱しない範囲内で適宜変更が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００６８】
【図１】本実施例のレーザードップラー速度計における要部の概略構成図である。
【図２】本実施例のレーザードップラー速度計における信号処理手段のブロック図である。
【図３】被測定物が光の波長に対して十分小さい場合におけるレーザードップラー速度計の測定原理の模式図である。
【図４】被測定物が光の波長に対して十分小さい場合におけるレーザードップラー速度計の信号波形である。
【図５】被測定物が光の波長に対して十分大きい場合におけるレーザードップラー速度計の測定原理の模式図である。
【図６】（ａ）〜（ｃ）被測定物が光の波長に対して十分大きい場合の局所的な場所からのドップラー速度計の信号波形であり、（ｄ）被測定物が光の波長に対して十分大きい場合のドップラー速度計の信号波形である。
【図７】位相の変動によるドップラー周波数の誤差を示す模式図である。
【図８】（ａ）ドロップアウトがない場合のパワースペクトルの模式図、（ｂ）ドロップアウトがある場合のパワースペクトルの模式図である。
【符号の説明】
【００６９】
１  レーザー光源
２  コリメーターレンズ
４  ビームスプリッター
６ａ，６ｂ  反射鏡
７  移動物体
１２  光検出手段
１２ａ  第一の光検出部
１２ｂ  第二の光検出部
１５  粒子
１７  信号処理手段
１８ａ，１８ｂ  ハイパスフィルター
１９ａ，１９ｂ  ローパスフィルター
２０ａ，２０ｂ  Ａ／Ｄコンバーター
２１ａ，２１ｂ  周波数解析器
２２ａ，２２ｂ  速度演算器
２３  速度合成演算器
１００  レーザードップラー速度計
Ｓ１  第一の出力信号
Ｓ２  第二の出力信号
【図１】
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【図２】
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【図３】
2009222530.tif 000007
【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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