JP6649585B2 - Underwater length measuring device - Google Patents
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Description
本発明は、水中測長装置に関する。 The present invention relates to an underwater length measuring device.
従来、船舶や潜水艦などで水中や海中(以下、総称して水中という)の探査を行う際に用いられる水中測長装置として、トリガ信号を送って生成したレーザ光を物体へ向けて照射し、物体で反射したレーザ光を光センサで受光し、レーザ光の発振時とレーザ光の受光時との時間差から物体との距離を算出するものが知られている(下記特許文献1参照)。 Conventionally, as an underwater length measuring device used when conducting underwater or underwater (hereinafter, collectively referred to as underwater) exploration in ships and submarines, a laser beam generated by sending a trigger signal is irradiated toward an object, There is known a method in which a laser beam reflected by an object is received by an optical sensor, and a distance to the object is calculated from a time difference between when the laser beam is oscillated and when the laser beam is received (see Patent Document 1 below).
水中では、波長が短い可視光ほど吸収減衰しにくいため、物体へ向けて照射するパルスレーザ光として青色波長帯のレーザ光を用いることが測長可能なエリアを広くできる点で好ましい。しかし、波長が短い可視光は、マリンスノーや海底の熱水噴出孔から吹き出すスモーカーなどのような水中を浮遊する水中浮遊粒子によって散乱しやすいため、水中浮遊粒子が高密度に浮遊していると、水中浮遊粒子によってすべて散乱されることがある。 In water, visible light having a shorter wavelength is less likely to be absorbed and attenuated, and therefore, it is preferable to use laser light in the blue wavelength band as pulsed laser light for irradiating an object, because the area where the length can be measured can be widened. However, visible light with a short wavelength is easily scattered by waterborne particles floating in the water, such as marine snow and smokers blowing out from the hot water vents on the sea floor. , May be all scattered by suspended particles in water.
そのため、水中測長装置において物体へ向けて照射するレーザ光として青色波長帯の光を用いると、光センサで受光した光が水中浮遊粒子による反射光であるのか、海底面などの光反射体による反射光であるのかを判別できず、水中浮遊粒子を光反射体と誤認して測長することがある。 Therefore, if a blue wavelength band is used as the laser light to irradiate the object in the underwater length measuring device, whether the light received by the optical sensor is reflected light by suspended particles in the water or by a light reflector such as the sea bottom In some cases, it is not possible to determine whether the light is reflected light, and the particles suspended in water may be misidentified as a light reflector and measured.
本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであって、水中浮遊粒子を光反射体と誤認することなく測長が可能な水中測長装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide an underwater length measuring device capable of measuring a length without misidentifying suspended particles in water as a light reflector.
本発明に係る水中測長装置は、水中に存在する測長対象物に波長の異なる複数の可視光を照射する光源部と、前記測長対象物で反射された光を検出する検出部と、前記光源部が可視光を出射した時刻から前記検出部が反射光を検出するまでの遅延時間を波長毎に計測する処理部とを備え、前記処理部は、波長毎に計測した遅延時間と、前記検出部が検出した光の種類とに基づいて、前記測長対象物までの距離を算出するものにおいて、前記光源部は、第1波長帯の可視光と、前記第1波長帯より長波長の第2波長帯の可視光とを照射し、前記処理部は、前記第1波長帯の可視光の遅延時間から算出された前記測長対象物までの第1距離と、前記第2波長帯の可視光の遅延時間から算出された前記測長対象物までの第2距離とが異なる場合、前記第1距離に水中浮遊粒子群が存在することを検出する。 The underwater length measuring device according to the present invention is a light source unit that irradiates a plurality of visible lights having different wavelengths to a length measurement target existing in water, and a detection unit that detects light reflected by the length measurement target, A processing unit that measures a delay time from the time when the light source unit emits visible light to the detection unit detects the reflected light for each wavelength, the processing unit includes a delay time measured for each wavelength, In calculating the distance to the object to be measured based on the type of light detected by the detection unit , the light source unit includes a visible light in a first wavelength band and a wavelength longer than the first wavelength band. Irradiating with visible light of the second wavelength band, the processing unit, the first distance to the object to be measured calculated from the delay time of the visible light of the first wavelength band, the second wavelength band If the second distance to the object to be measured calculated from the visible light delay time is different, Detecting the presence of waterborne particles to the first distance.
本発明の好ましい実施形態において、前記光源部は、パルスレーザ光を照射し、前記処理部は、前記光源部が出射した前記第1波長帯の可視光のパルス幅と、前記第1波長帯の可視光の反射光のパルス幅とに基づいて、前記可視光の照射方向に沿った前記水中浮遊粒子群の長さを算出する。さらに、好ましい実施形態において、前記処理部は、前記光源部が出射した前記第1波長帯の可視光の強度と、前記第1波長帯の可視光の反射光の強度とに基づいて、前記水中浮遊粒子群を構成する水中浮遊粒子の粒子径を算出する。 In a preferred embodiment of the present invention, the front Symbol light source unit, by applying a pulse laser beam, wherein the processing unit, and the pulse width of the visible light of the first wavelength band wherein the light source unit is emitted, the first waveband The length of the suspended particle group in the water along the irradiation direction of the visible light is calculated based on the pulse width of the reflected light of the visible light. Further, in a preferred embodiment, the processing unit is configured to perform the processing based on the intensity of the visible light in the first wavelength band emitted from the light source unit and the intensity of the reflected light of the visible light in the first wavelength band. The particle diameter of the suspended particles in water constituting the suspended particle group is calculated.
本発明に係る水中測長装置は、水中に存在する測長対象物に波長の異なる複数の可視光を照射する光源部と、前記測長対象物で反射された光を検出する検出部と、前記光源部が可視光を出射した時刻から前記検出部が反射光を検出するまでの遅延時間を波長毎に計測する処理部とを備え、前記処理部は、波長毎に計測した遅延時間と、前記検出部が検出した光の種類とに基づいて、前記測長対象物までの距離を算出するものにおいて、前記光源部は、第1波長帯の可視光と、前記第1波長帯より長波長の第2波長帯の可視光とを照射し、前記処理部は、前記第1波長帯の可視光の遅延時間から算出された前記測長対象物までの距離と、前記第2波長帯の可視光の遅延時間から算出された前記測長対象物までの距離とが同じ場合、算出された前記測長対象物までの距離に光反射体が存在することを検出する。 The underwater length measuring device according to the present invention is a light source unit that irradiates a plurality of visible lights having different wavelengths to a length measurement target existing in water, and a detection unit that detects light reflected by the length measurement target, A processing unit that measures a delay time from the time when the light source unit emits visible light to the detection unit detects the reflected light for each wavelength, the processing unit includes a delay time measured for each wavelength, In calculating the distance to the object to be measured based on the type of light detected by the detection unit, the light source unit includes a visible light in a first wavelength band and a wavelength longer than the first wavelength band. And the visible light of the second wavelength band, and the processing unit transmits the visible light of the second wavelength band to the distance measurement target calculated from the delay time of the visible light of the first wavelength band. If the distance to the object to be measured calculated from the delay time of light is the same, Detects that the light reflector is present in the distance to the length measuring object.
本発明の好ましい実施形態において、前記第1波長帯が青色波長帯であり、前記第2波長帯が緑色波長帯である。 In a preferred embodiment of the present invention, the first wavelength band is a blue wavelength band, and the second wavelength band is a green wavelength band.
本発明によれば、水中浮遊粒子を光反射体と誤認することなく測長対象物までの距離を測長することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the distance to a length measurement object can be measured without misidentifying the suspended particles in water as a light reflector.
以下、本発明の1実施形態について図面を参照して説明する。 Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
本実施形態に係る水中測長装置10は、波長の異なる複数の可視光(400〜750nm)を水中に存在する測長対象物A、Bに向けて照射し、測長対象物A、Bで反射された光を検出することで、水中測長装置10から測長対象物A、Bまでの距離を得る装置であり、図1に示すように、光源部11と検出部12と処理部13とを備える。なお、本明細書及び図において、測長対象物Aは海底面のような光が透過しない光反射体を表し、測長対象物Bはマリンスノーや海底の熱水噴出孔から吹き出すスモーカーなどのような水中を浮遊する水中浮遊粒子が集まった水中浮遊粒子群を表している。
The underwater
光源部11は、青色レーザ装置11Bと緑色レーザ装置11Gとを備え、測長対象物A、Bに向けて波長の異なる複数種類(この例では2種類)のレーザ光を照射する。青色レーザ装置11Bは、青色の波長帯(例えば、400〜500nm)、この例では、中心波長が450nmの第1波長帯(445〜455nm)の青色レーザ光を発光する半導体レーザ素子を備える。青色レーザ装置11Bは、繰り返し周波数が50Hzでパルス幅が6nsのパルス状の青色レーザ光を発生する。緑色レーザ装置11Gは、緑色の波長帯(例えば、500〜580nm)、この例では、中心波長が532nmの第2波長帯(527〜537nm)の緑色レーザ光を発光する半導体レーザ素子を備える。緑色レーザ装置11Gは、繰り返し周波数数が50Hzでパルス幅が6nsのパルス状の青色レーザ光を発生する。
The light source unit 11 includes a
光源部11を構成する青色レーザ装置11B及び緑色レーザ装置11Gには、光源駆動回路14で生成した第1トリガ信号St1及び第2トリガ信号St2が入力される。青色レーザ装置11Bに入力される第1トリガ信号St1と緑色レーザ装置11Gに入力される第2トリガ信号St2とは所定時間ずれている。第1トリガ信号St1と第2トリガ信号St2との時間差は、青色レーザ装置11Bや緑色レーザ装置11Gからレーザ光を照射してから測長対象物A,Bによる反射光が検出部12に戻るまでの時間より十分に長い時間に設定されている。これにより、青色レーザ装置11B及び緑色レーザ装置11Gは、異なるタイミングでそれぞれパルス状のレーザ光を発生させるとともに、青色レーザ光及び緑色レーザ光の反射光を異なるタイミングで検出部12が受光するようになっている。
The first trigger signal St1 and the second trigger signal St2 generated by the light
光源駆動回路14は、生成した第1トリガ信号St1及び第2トリガ信号St2を青色レーザ装置11B及び緑色レーザ装置11Gとともに処理部13にも入力する。
The light
検出部12は、フォトダイオード(PD)やアバランシェフォトダイオード(APD)や光電子増倍管(PMT)などの受光素子を備え、測長対象物A,Bで反射された反射光を受光して受光信号Spに変換し、得られた受光信号Spを処理部13へ出力する。
The
処理部13は、光源駆動回路14から入力された第1トリガ信号St1及び第2トリガ信号St2と検出部12で得られた受光信号Spに基づいて、検出部12が検出した光の種類を特定するとともに、検出部12が検出した光について波長毎に遅延時間を計測する。
The
具体的には、図2に示すように、第1トリガ信号St1を青色レーザ装置11Bに入力した時刻から第2トリガ信号St2を緑色レーザ装置11Gに入力した時刻までの間に検出部12が受光信号Spを検出すると、処理部13は、当該受光信号Spを第1トリガ信号St1によって発生した青色レーザ光の反射光による受光信号Sp1と特定する。
Specifically, as shown in FIG. 2, the
青色レーザ光の反射光による受光信号Sp1を特定すると、処理部13は、第1トリガ信号St1と受光信号Sp1との時間差ΔT1、つまり、青色レーザ装置11Bが青色レーザ光を出射した時刻から検出部12が青色レーザ光の反射光を検出するまでの遅延時間を計測するとともに、計測した遅延時間ΔT1から下記式(1)に基づいて水中測長装置10から測長対象物までの第1距離D1を算出する。なお、式(1)において、vはレーザ光の速度、nは水の屈折率を示す。
When the light receiving signal Sp1 based on the reflected light of the blue laser light is specified, the
(数1)
D1=vΔT1/2n (1)
(Equation 1)
D1 = vΔT1 / 2n (1)
また、緑色レーザ光についても青色レーザ光の場合と同様、第2トリガ信号St2を緑色レーザ装置11Gに入力した時刻から第1トリガ信号St1を青色レーザ装置11Bに入力した時刻までの間に検出部12が受光信号Spを検出すると、処理部13は、当該受光信号Spを第2トリガ信号St2によって発生した緑色レーザ光の反射光による受光信号Sp2と特定する。
As for the green laser light, similarly to the case of the blue laser light, the detecting unit is provided between the time when the second trigger signal St2 is input to the
緑色レーザ光の反射光による受光信号Sp2を特定すると、処理部13は、第2トリガ信号St2と受光信号Sp2との時間差ΔT2、つまり、緑色レーザ装置11Gが緑色レーザ光を出射した時刻から検出部12が緑色レーザ光の反射光を検出するまでの遅延時間を計測するとともに、青色レーザ光の場合と同様、計測した遅延時間ΔT2に基づいて水中測長装置10から測長対象物までの第2距離D2を算出する。
When the light receiving signal Sp2 due to the reflected light of the green laser light is specified, the
そして、処理部13は、検出部12が検出した光の種類と、波長毎に計測した遅延時間ΔT1、ΔT2に基づいて、測長対象物までの距離を検出するとともに、測長対象物が海底面のような光が透過しない光反射体であるのか、あるいは、水中浮遊粒子が集まった水中浮遊粒子群であるのかを検出する。
Then, the
例えば、図1に示すように、水中測長装置10から離れた位置に光反射体からなる測長対象物Aが存在し、水中測長装置10と測長対象物Aとの間に水中浮遊粒子群からなる測長対象物Bが存在し、水中浮遊粒子群を構成する水中浮遊粒子の密度が高い場合、波長の短い可視光(この例では、青色レーザ光)は、これより波長の長い可視光(この例では、緑色レーザ光)に比べて水中浮遊粒子散乱されやすいため、青色レーザ光は水中浮遊粒子群からなる測長対象物Bを透過することなく反射され、緑色レーザ光は測長対象物Bを透過しその先にある光反射体からなる測長対象物Aで反射される。
For example, as shown in FIG. 1, there is a length measuring object A made of a light reflector at a position distant from the underwater
そのため、処理部13は、検出部12の受光信号Spから青色レーザ光と緑色レーザ光を検出する。処理部13は、検出した青色レーザ光と緑色レーザ光についてそれぞれ遅延時間ΔT1、ΔT2を計測するとともに、計測した遅延時間ΔT1、ΔT2に基づいて水中測長装置10から測長対象物までの第1距離D1及び第2距離D2を算出するが、青色レーザ光は測長対象物Aまで到達することなく測長対象物Bで反射し、緑色レーザ光は測長対象物Bを透過して測長対象物Aで反射しているため、処理部13で算出された第1距離D1は第2距離D2より短くなる。
Therefore, the
よって、処理部13は、検出部12の受光信号Spから青色レーザ光と緑色レーザ光を検出し、かつ、青色レーザ光の遅延時間ΔT1から算出された第1距離D1と、緑色レーザ光の遅延時間ΔT2から算出された第2距離D2とが異なっている場合、波長の短い光から算出された距離(つまり、第1距離D1)を水中浮遊粒子群からなる測長対象物Bまでの距離とし、波長の長い光から算出された距離(つまり、第2距離D2)を光反射体からなる測長対象物Aまでの距離とする。
Therefore, the
また、図3に示すように、水中測長装置10から離れた位置に光反射体からなる測長対象物Aが存在し、水中測長装置10と測長対象物Aとの間に水中浮遊粒子群からなる測長対象物Bが存在しない場合、青色レーザ光及び緑色レーザ光はいずれも光反射体からなる測長対象物Aで反射される。
As shown in FIG. 3, there is a length measuring object A made of a light reflector at a position distant from the underwater
処理部13は、検出部12の受光信号から青色レーザ光と緑色レーザ光を検出する。処理部13は、検出した青色レーザ光と緑色レーザ光についてそれぞれ遅延時間ΔT1、ΔT2を計測するとともに、計測した遅延時間ΔT1、ΔT2に基づいて水中測長装置10から測長対象物までの第1距離D1及び第2距離D2を算出するが、青色レーザ光及び緑色レーザ光はいずれも測長対象物Aで反射しているため、処理部13で算出された第1距離D1と第2距離D2は等しくなる。
The
よって、処理部13は、検出部12の受光信号から青色レーザ光と緑色レーザ光を検出し、かつ、青色レーザ光の遅延時間ΔT1から算出された第1距離D1と、緑色レーザ光の遅延時間ΔT2から算出された第2距離D2とが等しい場合、算出された距離D1、D2を光反射体からなる測長対象物Aまでの距離とする。
Therefore, the
また、図4に示すように、水中測長装置10から離れた位置に水中浮遊粒子群からなる測長対象物Bが存在し、青色レーザ光及び緑色レーザ光によって測長が可能な範囲に光反射体からなる測長対象物Aが存在しない場合、青色レーザ光は水中浮遊粒子群からなる測長対象物Bで反射され、緑色レーザ光は測長対象物Bを透過し、その後、消滅する。
Further, as shown in FIG. 4, there is a length measurement object B composed of suspended particles in water at a position distant from the underwater
そのため、処理部13は、検出部12の受光信号から青色レーザ光を検出するが、緑色レーザ光をしない。
Therefore, the
よって、処理部13は、検出部12の受光信号Spから青色レーザ光を検出し、緑色レーザ光を検出しない場合は、青色レーザ光の遅延時間ΔT1から算出された第1距離D1を水中浮遊粒子群からなる測長対象物Bまでの距離とする。
Therefore, the
また、図5に示すように、水中測長装置10から離れた位置に光反射体からなる測長対象物Aが存在し、水中測長装置10と測長対象物Aとの間に水中浮遊粒子群からなる測長対象物Bが存在し、水中浮遊粒子群を構成する水中浮遊粒子の密度が低い場合、青色レーザ光の一部は水中浮遊粒子群からなる測長対象物Bで反射されるが、残部が測長対象物Bを透過して光反射体からなる測長対象物Aで反射され、緑色レーザ光は測長対象物Bを透過しその先にある光反射体からなる測長対象物Aで反射される。水中浮遊粒子群からなる測長対象物Bで反射される青色レーザ光は、測長対象物Bを透過しながら測長対象物Bにおける青色レーザ光の進行方向(照射方向)の様々な位置で反射される。
Further, as shown in FIG. 5, there is a length measuring object A made of a light reflector at a position distant from the underwater
そのため、処理部13は、検出部12の受光信号Spから青色レーザ光と緑色レーザ光を検出する。この時、青色レーザ光は、水中浮遊粒子群からなる測長対象物Bと、その先にある光反射体からなる測長対象物Aで反射されるため、処理部13は、図6に示すように、青色レーザ光の反射光として測長対象物Bによる反射光の受光信号Sp1Bと、測長対象物Aによる反射光の受光信号Sp1Aとを検出する。
Therefore, the
処理部13は、検出した青色レーザ光について受光信号Sp1B及び受光信号Sp1Aについてそれぞれ遅延時間ΔT1B及び遅延時間ΔT1Aを計測し、検出した緑色レーザ光について遅延時間ΔT2を計測するとともに、計測した遅延時間ΔT1B、ΔT1A、ΔT2に基づいて水中測長装置10から測長対象物までの第1距離D1B、第1距離D1A及び第2距離D2を算出する。図5の場合、青色レーザ光は水中浮遊粒子群からなる測長対象物Bと光反射体からなる測長対象物Aで反射され、緑色レーザ光は光反射体からなる測長対象物Aで反射されるため、処理部13で算出された第1距離D1B、第1距離D1A及び第2距離D2のうち第1距離D1Bは第1距離D1A及び第2距離D2より短くなり、第1距離D1Aと第2距離D2は等しくなる。
The
よって、処理部13は、検出部12の受光信号から2種類の青色レーザ光と緑色レーザ光を検出した場合において、一方の青色レーザ光の遅延時間ΔT1Bから算出された第1距離D1Bと、緑色レーザ光の遅延時間ΔT2から算出された第2距離D2とが異なっている場合、算出された距離のうち短い第1距離D1Bを水中浮遊粒子群からなる測長対象物Bまでの距離とし、他方の青色レーザ光の遅延時間ΔT1Aから算出された第1距離DA1と緑色レーザ光の遅延時間ΔT2から算出された第2距離D2とが等しい場合、算出された距離DA1、D2を光反射体からなる測長対象物Aまでの距離とする。
Accordingly, when the
また、図5の場合、青色レーザ光は測長対象物Bにおける青色レーザ光の進行方向の様々な位置で反射される。測長対象物Bの手前側(水中測長装置10側)で反射された青色レーザ光と測長対象物Bの奥側で反射された青色レーザ光とでは光路長が異なるため、測長対象物Bの奥側で反射された青色レーザ光は、測長対象物Bの手前側で反射された青色レーザ光より両者の光路差(つまり、青色レーザ光の進行方向に沿った測長対象物Bの長さの2倍の長さ)に応じた時刻だけ遅れて検出部12で検出される。その結果、遅れた時刻だけ受光信号Sp1Bのパルス幅が青色レーザ装置11Bから照射された青色レーザ光のパルス幅より長くなる。
In the case of FIG. 5, the blue laser light is reflected at various positions in the traveling direction of the blue laser light on the length measurement object B. Since the optical path lengths of the blue laser light reflected on the near side of the length measurement object B (on the underwater
そのため、処理部13は、測長対象物Bによる反射光の受光信号Sp1Bのパルス幅Wと、青色レーザ装置11Bから照射された青色レーザ光のパルス幅との時間差Δtから下記式(2)に基づいて青色レーザ光の進行方向に沿った測長対象物Bの長さLを算出する。なお、式(2)において、vは青色レーザ光の速度、nは水の屈折率を示す。
Therefore, the
(数2)
L=vΔt/2n (2)
(Equation 2)
L = vΔt / 2n (2)
以上のような本実施形態の水中測長装置10では、水中に存在する測長対象物に向けて波長の異なる複数の可視光を照射し、検出部12で検出された光の種類と、処理部13が波長毎に計測した遅延時間とに基づいて、測長対象物までの距離を算出するため、距離を算出した測長対象物が、光反射体からなる測長対象物Aであるのか水中浮遊粒子群からなる測長対象物Bであるのかを判別することができる。
In the underwater
また、本実施形態では、青色レーザ光の一部は水中浮遊粒子群からなる測長対象物Bで反射され、残部が測長対象物Bを透過して光反射体からなる測長対象物Aで反射される場合に、光源部11の青色レーザ装置11Bが出射した青色レーザ光のパルス幅と青色レーザ光の反射光のパルス幅との時間差Δtが、測長対象物Bの手前側で反射された青色レーザ光と測長対象物Bの奥側で反射された青色レーザ光との光路差に対応するため、当該時間差Δtに基づいて、青色レーザ光の照射方向に沿った測長対象物Bの長さを得ることができる。
Further, in the present embodiment, a part of the blue laser light is reflected by the length measuring object B composed of a group of suspended particles in the water, and the remaining part is transmitted through the length measuring object B and the length measuring object A composed of a light reflector is formed. , The time difference Δt between the pulse width of the blue laser light emitted by the
また、本実施形態では、水中において吸収減衰しにくい青色の波長帯と緑色の波長帯の可視光を測長対象物に向けて照射するため、広い範囲にわたって光反射体と水中浮遊粒子群とを判別しつつ測長対象物までの距離を測定することができる。 Further, in the present embodiment, in order to irradiate visible light in the blue wavelength band and the green wavelength band, which are hardly absorbed and attenuated in water, toward the object to be measured, the light reflector and the suspended particles in water are spread over a wide range. The distance to the object to be measured can be measured while determining.
(第2実施形態)
上記した第1実施形態では、水中測長装置10から一方向へ可視光を照射し、その反射光を検出することで、一方向の測長対象物までの距離を測定する場合について説明したが、特定方向から順次走査して測長対象物までの距離を二次元的に取得してもよい。
(2nd Embodiment)
In the above-described first embodiment, a case has been described in which the underwater
(第3実施形態)
上記した第1実施形態では、処理部13が、検出部12が検出した受光信号Spから遅延時間ΔT1、ΔT2を計測し、水中測長装置10から測長対象物までの距離を算出する場合について説明したが、これに加えて、水中浮遊粒子群を検出した場合、つまり、青色レーザ光の遅延時間ΔT1から算出された第1距離D1と緑色レーザ光の遅延時間ΔT2から算出された第2距離D2とが異なっている場合に、青色レーザ装置11Bが出射した青色レーザ光の強度と、水中浮遊粒子群からなる測長対象物Bで反射した青色レーザ光の反射光の強度とに基づいて、水中浮遊粒子群を構成する水中浮遊粒子の粒子径を算出してもよい。
(Third embodiment)
In the first embodiment described above, the case where the
(他の実施形態)
上記した実施形態では、光源部11が照射する可視光として、半導体レーザ素子よりパルス状のレーザ光を照射する場合について説明したが、連続的にレーザ光を出すCWレーザ光や、LEDから照射する可視光であってもよい。
(Other embodiments)
In the above-described embodiment, the case where pulsed laser light is irradiated from the semiconductor laser element as the visible light irradiated by the light source unit 11 has been described. However, CW laser light that continuously emits laser light or irradiation from the LED is used. It may be visible light.
また、上記した実施形態では、波長の異なる可視光として青色及び緑色の可視光を照射したが、青紫色と青色や、青色と赤色や、緑色と赤色など、測長対象物Bを構成する水中浮遊粒子の粒子径や密度などに応じて、可視光(400〜750nm)から異なる波長の光を適宜選択して照射することができる。また、測長対象物に向けて照射する光の種類も2種類に限定されず、2種以上を照射してもよい。 Further, in the above-described embodiment, blue and green visible lights are irradiated as visible lights having different wavelengths. However, underwater that constitutes the length measurement target B, such as blue-violet and blue, blue and red, and green and red, is used. Light having a different wavelength from visible light (400 to 750 nm) can be appropriately selected and irradiated according to the particle diameter and density of the suspended particles. In addition, the type of light irradiated to the object to be measured is not limited to two types, and two or more types may be irradiated.
また、上記した実施形態では、トリガ信号と受光信号との時間差から遅延時間を計測したが、青色レーザ装置11Bや緑色レーザ装置11Gから放出されたレーザ光をビームスプリッタによって分割し、分割した光による受光信号の時間差から遅延時間を計測し、測長対象物までの距離を測長してもよい。
In the above-described embodiment, the delay time is measured from the time difference between the trigger signal and the received light signal. However, the laser light emitted from the
以上、本発明の実施形態を説明したが、こ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を意図していない。この実施形態は、その他の様々な形態で実
施されることが可能であり、発明の趣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。この実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様
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ものである。
As described above, the embodiment of the present invention has been described. However, this embodiment is presented as an example.
It is not intended to limit the scope of the invention. This embodiment can be implemented in other various forms, and various omissions, replacements, and changes can be made without departing from the spirit of the invention. This embodiment and its modifications are included in the scope and gist of the invention, and are also included in the invention described in the claims and their equivalents.
10…水中測長装置、11…光源部、11B…青色レーザ装置、11G…緑色レーザ装置、12…検出部、13…処理部、14…光源駆動回路、A…測長対象物、B…測長対象物
DESCRIPTION OF
Claims (5)
前記測長対象物で反射された光を検出する検出部と、
前記光源部が可視光を出射した時刻から前記検出部が反射光を検出するまでの遅延時間を波長毎に計測する処理部とを備え、
前記処理部は、前記検出部が検出した光の種類と、波長毎に計測した遅延時間とに基づいて、前記測長対象物までの距離を算出する水中測長装置において、
前記光源部は、第1波長帯の可視光と、前記第1波長帯より長波長の第2波長帯の可視光とを照射し、
前記処理部は、前記第1波長帯の可視光の遅延時間から算出された前記測長対象物までの第1距離と、前記第2波長帯の可視光の遅延時間から算出された前記測長対象物までの第2距離とが異なる場合、前記第1距離に水中浮遊粒子群が存在することを検出する水中測長装置。 A light source unit for irradiating a plurality of visible lights having different wavelengths toward a length measuring object existing in water,
A detection unit that detects light reflected by the object to be measured,
A processing unit that measures a delay time for each wavelength from the time when the light source unit emits visible light until the detection unit detects the reflected light,
The processing unit, the type of light detected by the detection unit, based on the delay time measured for each wavelength, in the underwater length measuring device to calculate the distance to the object to be measured ,
The light source unit emits visible light of a first wavelength band and visible light of a second wavelength band longer than the first wavelength band,
The processing unit may include a first distance to the object to be measured calculated from a delay time of visible light in the first wavelength band, and the length measurement calculated from a delay time of visible light in the second wavelength band. An underwater length measuring device that detects that a group of suspended particles in water exists at the first distance when the second distance to the object is different.
前記処理部は、前記光源部が出射した前記第1波長帯の可視光のパルス幅と、前記第1波長帯の可視光の反射光のパルス幅とに基づいて、前記可視光の照射方向に沿った前記水中浮遊粒子群の長さを算出する請求項1に記載の水中測長装置。 The light source unit irradiates a pulsed laser beam,
The processing unit is configured to determine the irradiation direction of the visible light based on the pulse width of the visible light in the first wavelength band emitted by the light source unit and the pulse width of the reflected light of the visible light in the first wavelength band. The underwater length measuring device according to claim 1 , wherein the length of the suspended particle group in the water along the length is calculated.
前記測長対象物で反射された光を検出する検出部と、
前記光源部が可視光を出射した時刻から前記検出部が反射光を検出するまでの遅延時間を波長毎に計測する処理部とを備え、
前記処理部は、前記検出部が検出した光の種類と、波長毎に計測した遅延時間とに基づいて、前記測長対象物までの距離を算出する水中測長装置において、
前記光源部は、第1波長帯の可視光と、前記第1波長帯より長波長の第2波長帯の可視光とを照射し、
前記処理部は、前記第1波長帯の可視光の遅延時間から算出された前記測長対象物までの距離と、前記第2波長帯の可視光の遅延時間から算出された前記測長対象物までの距離とが同じ場合、算出された前記測長対象物までの距離に光反射体が存在することを検出する水中測長装置。 A light source unit for irradiating a plurality of visible lights having different wavelengths toward a length measuring object existing in water,
A detection unit that detects light reflected by the object to be measured,
A processing unit that measures a delay time for each wavelength from the time when the light source unit emits visible light until the detection unit detects the reflected light,
The processing unit is based on the type of light detected by the detection unit, based on the delay time measured for each wavelength, in the underwater length measuring device to calculate the distance to the object to be measured,
The light source unit emits visible light of a first wavelength band and visible light of a second wavelength band longer than the first wavelength band,
The processing unit is configured to calculate the distance to the object to be measured calculated from the delay time of the visible light in the first wavelength band and the object to be measured calculated from the delay time of the visible light in the second wavelength band. If the distance to the same, said calculated length measuring length measuring device to that of water detecting that the optical reflector is present in the distance to the object.
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