JPH09189523A - 非接触測定器 - Google Patents
非接触測定器Info
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- JPH09189523A JPH09189523A JP329496A JP329496A JPH09189523A JP H09189523 A JPH09189523 A JP H09189523A JP 329496 A JP329496 A JP 329496A JP 329496 A JP329496 A JP 329496A JP H09189523 A JPH09189523 A JP H09189523A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 架線の磨耗や車両等の奥まった部分、手の届
かない部分のクラック、または橋桁のクラック等を簡単
に測定でき、さらには測定環境が明るい場合でも測定可
能な非接触測定器を得る。 【解決手段】 測定対象物を観察するための観察光学系
と、上記観察光学系中に導入されている基準線と、上記
観察光学系の光軸を平行移動させる光軸平行移動手段と
を有してなる。
かない部分のクラック、または橋桁のクラック等を簡単
に測定でき、さらには測定環境が明るい場合でも測定可
能な非接触測定器を得る。 【解決手段】 測定対象物を観察するための観察光学系
と、上記観察光学系中に導入されている基準線と、上記
観察光学系の光軸を平行移動させる光軸平行移動手段と
を有してなる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、鉄道架線の磨耗や
車両等の奥まった部分、手の届かない部分のクラック、
または橋桁のクラック等を遠隔位置から簡単に測定でき
る非接触測定器に関するものである。
車両等の奥まった部分、手の届かない部分のクラック、
または橋桁のクラック等を遠隔位置から簡単に測定でき
る非接触測定器に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】例えば、鉄道の架線の磨耗を測定する場
合、架線を直接測定することは実際上困難であることか
ら、光学的測定装置によって遠隔的に測定することが考
えられている。例えば、特開昭６０−３８６０７号公報
においては、昇降脚の上部に設けられた摺動子に投光部
と受光部とを対向配置されてなる磨耗測定部を設け、上
記投光部と受光部とでトロリー線を挟んで、上記投光部
内の発光ダイオードの光をトロリー線に照射し、受光レ
ンズ、ラインセンサ、信号処理回路を介することによっ
て残存直径が測定されて磨耗量を測定することができる
トロリー線磨耗測定装置が記載されている。また、特開
昭６２−２２３６０８号公報においては、トロリー線に
対して高入射角度による光束照射を行い、これを直角方
向で受光するようにして、剛体架線の支持金物の影響を
排除してトロリー線の摺面の幅を測定可能にするトロリ
ー線磨耗測定装置が記載されている。
合、架線を直接測定することは実際上困難であることか
ら、光学的測定装置によって遠隔的に測定することが考
えられている。例えば、特開昭６０−３８６０７号公報
においては、昇降脚の上部に設けられた摺動子に投光部
と受光部とを対向配置されてなる磨耗測定部を設け、上
記投光部と受光部とでトロリー線を挟んで、上記投光部
内の発光ダイオードの光をトロリー線に照射し、受光レ
ンズ、ラインセンサ、信号処理回路を介することによっ
て残存直径が測定されて磨耗量を測定することができる
トロリー線磨耗測定装置が記載されている。また、特開
昭６２−２２３６０８号公報においては、トロリー線に
対して高入射角度による光束照射を行い、これを直角方
向で受光するようにして、剛体架線の支持金物の影響を
排除してトロリー線の摺面の幅を測定可能にするトロリ
ー線磨耗測定装置が記載されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】以上説明したように、
特開昭６０−３８６０７号公報のような従来例では、対
象物（トロリー線）に対して直接に接触することによっ
て磨耗量の測定を行わなければならないため、奥まった
部分や手の届かない部分に対しての磨耗等を測定するこ
とは不可能な装置であった。また、特開昭６２−２２３
６０８号公報のような従来例では、非接触的な測定装置
ではあるものの、測定する環境が明るい場合においては
測定を行うことは難しい装置であった。
特開昭６０−３８６０７号公報のような従来例では、対
象物（トロリー線）に対して直接に接触することによっ
て磨耗量の測定を行わなければならないため、奥まった
部分や手の届かない部分に対しての磨耗等を測定するこ
とは不可能な装置であった。また、特開昭６２−２２３
６０８号公報のような従来例では、非接触的な測定装置
ではあるものの、測定する環境が明るい場合においては
測定を行うことは難しい装置であった。
【０００４】本発明は、以上のような従来技術の問題点
について鑑みてなされたものであって、架線の磨耗や車
両等の奥まった部分、手の届かない部分のクラック、ま
たは橋桁のクラック等を簡単に測定でき、さらには測定
環境が明るい場合でも測定可能な非接触測定器を提供す
ることを目的とする。
について鑑みてなされたものであって、架線の磨耗や車
両等の奥まった部分、手の届かない部分のクラック、ま
たは橋桁のクラック等を簡単に測定でき、さらには測定
環境が明るい場合でも測定可能な非接触測定器を提供す
ることを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
測定対象物を観察するための観察光学系と、上記観察光
学系中に導入されている基準線と、上記観察光学系の光
軸を平行移動させる光軸平行移動手段とを有してなり、
上記光軸平行移動手段を操作して測定対象物像の特定の
位置を上記基準線に合わせたときの上記光軸平行移動手
段の位置から、測定対象物像の別の特定の位置を上記基
準線に合わせたときの上記光軸平行移動手段の位置まで
の上記光軸平行移動手段の移動量によって測定対象物の
寸法を測定することを特徴とする。
測定対象物を観察するための観察光学系と、上記観察光
学系中に導入されている基準線と、上記観察光学系の光
軸を平行移動させる光軸平行移動手段とを有してなり、
上記光軸平行移動手段を操作して測定対象物像の特定の
位置を上記基準線に合わせたときの上記光軸平行移動手
段の位置から、測定対象物像の別の特定の位置を上記基
準線に合わせたときの上記光軸平行移動手段の位置まで
の上記光軸平行移動手段の移動量によって測定対象物の
寸法を測定することを特徴とする。
【０００６】請求項２記載の発明は、測定対象物の像を
イメージセンサ上に結像させる結像光学系と、上記イメ
ージセンサに接続され、イメージセンサ上に結像された
測定対象物の像を表示するディスプレイと、上記観察光
学系中に導入され上記イメージセンサ上に結像される基
準線と、上記観察光学系の光軸を平行移動させる光軸平
行移動手段とを有してなり、上記光軸平行移動手段を操
作して上記ディスプレイ上における測定対象物像の特定
の位置を上記基準線に合わせたときの上記光軸平行移動
手段の位置から、上記ディスプレイ上における測定対象
物像の別の特定の位置を上記基準線に合わせたときの上
記光軸平行移動手段の位置までの上記光軸平行移動手段
の移動量によって測定対象物の寸法を測定することを特
徴とする。
イメージセンサ上に結像させる結像光学系と、上記イメ
ージセンサに接続され、イメージセンサ上に結像された
測定対象物の像を表示するディスプレイと、上記観察光
学系中に導入され上記イメージセンサ上に結像される基
準線と、上記観察光学系の光軸を平行移動させる光軸平
行移動手段とを有してなり、上記光軸平行移動手段を操
作して上記ディスプレイ上における測定対象物像の特定
の位置を上記基準線に合わせたときの上記光軸平行移動
手段の位置から、上記ディスプレイ上における測定対象
物像の別の特定の位置を上記基準線に合わせたときの上
記光軸平行移動手段の位置までの上記光軸平行移動手段
の移動量によって測定対象物の寸法を測定することを特
徴とする。
【０００７】請求項３記載の発明は、光軸平行移動手段
が、結像光学系の光軸上に回転可能に配置された平行平
面透明体からなることを特徴とする。
が、結像光学系の光軸上に回転可能に配置された平行平
面透明体からなることを特徴とする。
【０００８】
【発明の実施の形態】以下、本発明にかかる非接触測定
器の実施の形態について説明する。図１において、符号
１は非接触測定器の本体を示す。符号９は一対の線路を
示しており、この一対の線路９上には上記非接触測定器
１のキャリヤー７が線路９に沿って移動可能に載せられ
ている。上記キャリヤー７は図１に示すように２段式に
なっていて両端の支持受け部材７ａによって上段の台７
ｂを支持している。このキャリヤー７の下段の台７ｃ上
には電源ユニット８が設置されている。また上記キャリ
ヤー７の上段の台７ｂ上には、左右に平行移動が可能な
スライド台６が設置されている。このスライド台６上に
はクランプ５が設置されていて、このクランプ５は上記
スライド台６の平行移動を微調整することができると共
に上記スライド台６を所定の位置に固定することができ
る。さらに上記スライド台６上には観察光学系を有して
なるマイクロ計測ユニット２、ディスプレイ３および照
明器４が設置されている。上記観察光学系は、望遠鏡光
学系からなる。上記マイクロ計測ユニット２と上記ディ
スプレイ３については後で詳述する。また、符号１１は
架線（測定対象物）を示している。上記照明器４は測定
環境が暗い場合においても測定可能にするために上記架
線１１を照射するものである。
器の実施の形態について説明する。図１において、符号
１は非接触測定器の本体を示す。符号９は一対の線路を
示しており、この一対の線路９上には上記非接触測定器
１のキャリヤー７が線路９に沿って移動可能に載せられ
ている。上記キャリヤー７は図１に示すように２段式に
なっていて両端の支持受け部材７ａによって上段の台７
ｂを支持している。このキャリヤー７の下段の台７ｃ上
には電源ユニット８が設置されている。また上記キャリ
ヤー７の上段の台７ｂ上には、左右に平行移動が可能な
スライド台６が設置されている。このスライド台６上に
はクランプ５が設置されていて、このクランプ５は上記
スライド台６の平行移動を微調整することができると共
に上記スライド台６を所定の位置に固定することができ
る。さらに上記スライド台６上には観察光学系を有して
なるマイクロ計測ユニット２、ディスプレイ３および照
明器４が設置されている。上記観察光学系は、望遠鏡光
学系からなる。上記マイクロ計測ユニット２と上記ディ
スプレイ３については後で詳述する。また、符号１１は
架線（測定対象物）を示している。上記照明器４は測定
環境が暗い場合においても測定可能にするために上記架
線１１を照射するものである。
【０００９】図２において上記マイクロ計測ユニット２
および上記ディスプレイ３について説明する。符号２１
はマイクロボックスを示している。このマイクロボック
ス２１の内部には光軸平行移動手段としての平行平面透
明体３０が設置されていて、この平行平面透明体３０は
調節つまみ２３ａによって破線３０’に示すように観察
光学系の光軸上において回転可能に支持されている。さ
らに上記平行平面透明体３０と共に回転し、上記平行平
面透明体３０が回転した角度を明示する針２３ｂが設置
されている。この針２３ｂが明示した角度はマイクロ目
盛り２２によって観察光学系の光軸位置に換算して表示
されている。
および上記ディスプレイ３について説明する。符号２１
はマイクロボックスを示している。このマイクロボック
ス２１の内部には光軸平行移動手段としての平行平面透
明体３０が設置されていて、この平行平面透明体３０は
調節つまみ２３ａによって破線３０’に示すように観察
光学系の光軸上において回転可能に支持されている。さ
らに上記平行平面透明体３０と共に回転し、上記平行平
面透明体３０が回転した角度を明示する針２３ｂが設置
されている。この針２３ｂが明示した角度はマイクロ目
盛り２２によって観察光学系の光軸位置に換算して表示
されている。
【００１０】ここで上記平行平面透明体３０について説
明する。図３において、上記平行平面透明体３０は光路
ＡＢにいれると、入射光線の方向は変えないが入射光線
を角度θだけ屈折させる。従って光路ＡＢはＸ分だけ平
行にずれて光路ＡＢ’となる。このＸは入射光線と射出
光線のずれであり、次の式によって導き出される。 Ｘ＝［ｓｉｎθ｛（ｎ2−ｍ2ｓｉｎθ×ｓｉｎθ）1/2
−ｍｃｏｓθ｝×ｄ］／（ｎ2−ｍ2ｓｉｎθ×ｓｉｎ
θ）1/2 ｄ：ガラスの厚さ ｎ：平行平面透明体の屈折率 ｍ：平行平面透明体に接する媒値の屈折率 ここで上記平行平面透明体３０が空気中に存在する場合
はｍ＝１となり、次式のようになる。 Ｘ＝［ｓｉｎθ｛（ｎ2−ｓｉｎθ×ｓｉｎθ）1/2−ｃ
ｏｓθ｝×ｄ］／（ｎ2−ｓｉｎθ×ｓｉｎθ）1/2 つまり、上記平行平面透明体３０は、入射光線の方向は
変えないが入射光線を角度θだけ屈折させ、かつ、この
入射光線に対して平行に入射光線を出射する光学的特質
をもっている。
明する。図３において、上記平行平面透明体３０は光路
ＡＢにいれると、入射光線の方向は変えないが入射光線
を角度θだけ屈折させる。従って光路ＡＢはＸ分だけ平
行にずれて光路ＡＢ’となる。このＸは入射光線と射出
光線のずれであり、次の式によって導き出される。 Ｘ＝［ｓｉｎθ｛（ｎ2−ｍ2ｓｉｎθ×ｓｉｎθ）1/2
−ｍｃｏｓθ｝×ｄ］／（ｎ2−ｍ2ｓｉｎθ×ｓｉｎ
θ）1/2 ｄ：ガラスの厚さ ｎ：平行平面透明体の屈折率 ｍ：平行平面透明体に接する媒値の屈折率 ここで上記平行平面透明体３０が空気中に存在する場合
はｍ＝１となり、次式のようになる。 Ｘ＝［ｓｉｎθ｛（ｎ2−ｓｉｎθ×ｓｉｎθ）1/2−ｃ
ｏｓθ｝×ｄ］／（ｎ2−ｓｉｎθ×ｓｉｎθ）1/2 つまり、上記平行平面透明体３０は、入射光線の方向は
変えないが入射光線を角度θだけ屈折させ、かつ、この
入射光線に対して平行に入射光線を出射する光学的特質
をもっている。
【００１１】図２において、符号２４は観察光学系を示
しており、カメラレンズ等で構成することができる。観
察光学系２４は合焦調節つまみ２５によりピントを調節
することができる。符号２６は十字線撮影器であり、イ
メージセンサとしてのＣＣＤを有してなるＣＣＤカメラ
２７の上記イメージセンサ上に基準線（固定十字線）を
固定投影するものである。符号３ａは基準線の縦線を示
していて、符号３ｂは基準線の横線を示している。上記
ＣＣＤカメラ２７のイメージセンサ上に観察光学系２４
で測定対象物の像を結像する。このＣＣＤカメラ２７の
イメージセンサに結像された測定対象物の像はディスプ
レイ３上に表示される。
しており、カメラレンズ等で構成することができる。観
察光学系２４は合焦調節つまみ２５によりピントを調節
することができる。符号２６は十字線撮影器であり、イ
メージセンサとしてのＣＣＤを有してなるＣＣＤカメラ
２７の上記イメージセンサ上に基準線（固定十字線）を
固定投影するものである。符号３ａは基準線の縦線を示
していて、符号３ｂは基準線の横線を示している。上記
ＣＣＤカメラ２７のイメージセンサ上に観察光学系２４
で測定対象物の像を結像する。このＣＣＤカメラ２７の
イメージセンサに結像された測定対象物の像はディスプ
レイ３上に表示される。
【００１２】ここで架線１１の測定について図４の
（ａ）で説明する。磨耗残量Ｌは次式によって導き出さ
れる。 Ｌ＝Ｒ＋（Ｒ2−ｒ2）1/2／２ Ｒ：架線１１の直径 ｒ：磨耗した弧に対する弦の長さ よって、磨耗残量Ｌを求めるには磨耗した弧に対する弦
の長さｒの寸法を計測すればよい。図４の（ｂ）におい
て符号１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄは上記ディスプ
レイ３上に表示される架線１１の視準線を示している。
上記平行平面透明体３０を調節つまみ２３ａによって結
像光学系の光軸上で回転させると、平行平面透明体３０
の光学的特質によってディスプレイ３上で上記架線１１
の視準線１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄは左右に平行
移動して表示される。従って、上記基準線３ａに上記架
線１１の視準線１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄを任意
に一致させることができる。ここで、図２でのディスプ
レイ３上には上記基準線３ａに視準線１１ｂを一致させ
た時の表示を示している。また、ディスプレイ３上での
破線１１ａ’、１１ｂ’、１１ｃ’、１１ｄ’は移動後
の視準線を示している。この移動後の例では、視準線１
１ｃ’が上記基準線３ａに一致している。
（ａ）で説明する。磨耗残量Ｌは次式によって導き出さ
れる。 Ｌ＝Ｒ＋（Ｒ2−ｒ2）1/2／２ Ｒ：架線１１の直径 ｒ：磨耗した弧に対する弦の長さ よって、磨耗残量Ｌを求めるには磨耗した弧に対する弦
の長さｒの寸法を計測すればよい。図４の（ｂ）におい
て符号１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄは上記ディスプ
レイ３上に表示される架線１１の視準線を示している。
上記平行平面透明体３０を調節つまみ２３ａによって結
像光学系の光軸上で回転させると、平行平面透明体３０
の光学的特質によってディスプレイ３上で上記架線１１
の視準線１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄは左右に平行
移動して表示される。従って、上記基準線３ａに上記架
線１１の視準線１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄを任意
に一致させることができる。ここで、図２でのディスプ
レイ３上には上記基準線３ａに視準線１１ｂを一致させ
た時の表示を示している。また、ディスプレイ３上での
破線１１ａ’、１１ｂ’、１１ｃ’、１１ｄ’は移動後
の視準線を示している。この移動後の例では、視準線１
１ｃ’が上記基準線３ａに一致している。
【００１３】従って、まず図２に示すように基準線３ａ
に視準線１１ｂを一致させた場合は、次に上記調節つま
み２３ａで平行平面透明体３０を結像光学系の光軸上で
回転させて観察光学系２４の光軸を平行移動させ、視準
線１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄをディスプレイ３上
の左側に移動させて、上記基準線３ａに視準線１１ｃを
一致させる。このようにして視準線１１ｂを基準線３ａ
に一致させた位置から、視準線１１ｃを基準線３ａに一
致するまでの視準線が平行移動した距離を測定する。こ
の視準線が平行移動した距離は磨耗した弧に対する弦の
長さｒであり、従って上記測定により磨耗残量Ｌを求め
ることができる。なお、磨耗した弧に対する弦の長さｒ
の測定値は、上記針２３ｂが指示した上記マイクロ目盛
り２２によって読み取ることができる。すなわち、基準
線３ａに視準線１１ｂが一致しているときの針２３ｂの
指示値と、基準線３ａに視準線１１ｃが一致していると
きの針２３ｂの指示値との差を求めることによって上記
長さｒを求めることができる。
に視準線１１ｂを一致させた場合は、次に上記調節つま
み２３ａで平行平面透明体３０を結像光学系の光軸上で
回転させて観察光学系２４の光軸を平行移動させ、視準
線１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄをディスプレイ３上
の左側に移動させて、上記基準線３ａに視準線１１ｃを
一致させる。このようにして視準線１１ｂを基準線３ａ
に一致させた位置から、視準線１１ｃを基準線３ａに一
致するまでの視準線が平行移動した距離を測定する。こ
の視準線が平行移動した距離は磨耗した弧に対する弦の
長さｒであり、従って上記測定により磨耗残量Ｌを求め
ることができる。なお、磨耗した弧に対する弦の長さｒ
の測定値は、上記針２３ｂが指示した上記マイクロ目盛
り２２によって読み取ることができる。すなわち、基準
線３ａに視準線１１ｂが一致しているときの針２３ｂの
指示値と、基準線３ａに視準線１１ｃが一致していると
きの針２３ｂの指示値との差を求めることによって上記
長さｒを求めることができる。
【００１４】ここで、非接触測定器の操作手順について
具体的に説明する。図２において、測定対象物である架
線１１の像は、上記マイクロボックス２１内に設置され
た平行平面透明体３０を透過し、上記マイクロ計測ユニ
ット２の内部に設置された観察光学系２４を介し、ＣＣ
Ｄカメラ２７内のイメージセンサ上に結像される。上記
合焦調節つまみ２５で上記観察光学系２４のピントを調
節することにより、上記ＣＣＤカメラ２７内のイメージ
センサ上に鮮悦に結像される。このＣＣＤカメラ２７の
イメージセンサ上に結像された架線１１の像（視準線１
１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄ）はディスプレイ３上に
表示される。また、上記十字線投影器２６が上記ディス
プレイ３上に基準線（固定十字線）を固定投影する。従
って、ディスプレイ３には、架線１１の像と基準線３
ａ、３ｂが表示される。
具体的に説明する。図２において、測定対象物である架
線１１の像は、上記マイクロボックス２１内に設置され
た平行平面透明体３０を透過し、上記マイクロ計測ユニ
ット２の内部に設置された観察光学系２４を介し、ＣＣ
Ｄカメラ２７内のイメージセンサ上に結像される。上記
合焦調節つまみ２５で上記観察光学系２４のピントを調
節することにより、上記ＣＣＤカメラ２７内のイメージ
センサ上に鮮悦に結像される。このＣＣＤカメラ２７の
イメージセンサ上に結像された架線１１の像（視準線１
１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄ）はディスプレイ３上に
表示される。また、上記十字線投影器２６が上記ディス
プレイ３上に基準線（固定十字線）を固定投影する。従
って、ディスプレイ３には、架線１１の像と基準線３
ａ、３ｂが表示される。
【００１５】そこで、調節つまみ２３ａを回転操作し
て、針２３ｂがマイクロ目盛り２２の０を指示するよう
に予め調節しておく。このとき、平行平面透明体３０の
平行平面は観察光学系の光軸に対し直交するように設定
されている。次に、ディスプレイ３に表示されている画
像を見ながら図１に示すスライド台６を左右に平行移動
させかつ微調整すれば、ディスプレイ３上に表示された
架線１１の視準線１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄを左
右方向に移動させて、基準線３ａに任意に一致させるこ
とができる。図２では上記基準線３ａに視準線１１ｂを
一致させている。また、上記基準線３ａに視準線１１ｂ
を一致させたら、次に、上記調節つまみ２３ａで平行平
面透明体３０を観察光学系の光軸上で回転させて、基準
線３ａに視準線１１ｃが一致するようにする。この時の
視準線１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄは図２に示して
いるように破線１１ａ’、１１ｂ’、１１ｃ’、１１
ｄ’に移動して表示される。このようにして基準線３ａ
に視準線１１ｂが一致した位置から、基準線３ａに視準
線１１ｃが一致するまでの視準線の平行移動距離を測定
することによって、架線１１の磨耗した弧に対する弦の
長さｒを求めることができる。この磨耗した弧に対する
弦の長さｒの測定値は上記針２３ｂが指示した上記マイ
クロ目盛り２２の目盛りで読み取ることができる。
て、針２３ｂがマイクロ目盛り２２の０を指示するよう
に予め調節しておく。このとき、平行平面透明体３０の
平行平面は観察光学系の光軸に対し直交するように設定
されている。次に、ディスプレイ３に表示されている画
像を見ながら図１に示すスライド台６を左右に平行移動
させかつ微調整すれば、ディスプレイ３上に表示された
架線１１の視準線１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄを左
右方向に移動させて、基準線３ａに任意に一致させるこ
とができる。図２では上記基準線３ａに視準線１１ｂを
一致させている。また、上記基準線３ａに視準線１１ｂ
を一致させたら、次に、上記調節つまみ２３ａで平行平
面透明体３０を観察光学系の光軸上で回転させて、基準
線３ａに視準線１１ｃが一致するようにする。この時の
視準線１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄは図２に示して
いるように破線１１ａ’、１１ｂ’、１１ｃ’、１１
ｄ’に移動して表示される。このようにして基準線３ａ
に視準線１１ｂが一致した位置から、基準線３ａに視準
線１１ｃが一致するまでの視準線の平行移動距離を測定
することによって、架線１１の磨耗した弧に対する弦の
長さｒを求めることができる。この磨耗した弧に対する
弦の長さｒの測定値は上記針２３ｂが指示した上記マイ
クロ目盛り２２の目盛りで読み取ることができる。
【００１６】次に、上記架線１１が偏磨耗している場合
の測定について図５の（ａ）で説明する。符号５１は偏
磨耗時における架線を示している。偏磨耗角度γは次式
によって導き出される。 ｔａｎγ＝（Ｖ−Ｗ）／Ｑ ここでＶ＝Ｐ（Ｓ−Ｐ）、Ｗ＝Ｒ（Ｓ−Ｒ）より上式
は、 Ｑ2ｔａｎγ×ｔａｎγ＝Ｐ（Ｓ−Ｐ）＋Ｒ（Ｓ−Ｒ）
−２｛ＰＲ（Ｓ−Ｐ）（Ｓ−Ｒ）｝1/2 ここでＳは既知な値であり、Ｐ、Ｑ、Ｒの値は後述する
測定から求めることができる。従って、Ｐ、Ｑ、Ｒの値
を測定することによって偏磨耗角度γの値を求めること
ができる。これによって、偏磨耗時における磨耗残量
Ｌ’は次式から導くことができる。 Ｌ’＝｛Ｓ2＋ ［Ｑ2／（ｃｏｓγ×ｃｏｓ
γ）］1/2｝／２
の測定について図５の（ａ）で説明する。符号５１は偏
磨耗時における架線を示している。偏磨耗角度γは次式
によって導き出される。 ｔａｎγ＝（Ｖ−Ｗ）／Ｑ ここでＶ＝Ｐ（Ｓ−Ｐ）、Ｗ＝Ｒ（Ｓ−Ｒ）より上式
は、 Ｑ2ｔａｎγ×ｔａｎγ＝Ｐ（Ｓ−Ｐ）＋Ｒ（Ｓ−Ｒ）
−２｛ＰＲ（Ｓ−Ｐ）（Ｓ−Ｒ）｝1/2 ここでＳは既知な値であり、Ｐ、Ｑ、Ｒの値は後述する
測定から求めることができる。従って、Ｐ、Ｑ、Ｒの値
を測定することによって偏磨耗角度γの値を求めること
ができる。これによって、偏磨耗時における磨耗残量
Ｌ’は次式から導くことができる。 Ｌ’＝｛Ｓ2＋ ［Ｑ2／（ｃｏｓγ×ｃｏｓ
γ）］1/2｝／２
【００１７】図５の（ｂ）において、符号５１ａ、５１
ｂ、５１ｃ、５１ｄは上記ディスプレイ３のモニター上
に表示される上記架線５１の視準線を示している。上記
説明した架線１１の測定と同様に、上記平行平面透明体
３０を調節つまみ２３ａによって結像光学系の光軸上に
回転させると、平行平面透明体３０の光学的性質によっ
てディスプレイ３上で上記架線５１の視準線５１ａ、５
１ｂ、５１ｃ、５１ｄは左右に平行移動する。従って、
上記基準線３ａを上記架線５１の視準線５１ａ、５１
ｂ、５１ｃ、５１ｄに任意に一致させることができる。
よって上記Ｐ、Ｑ、Ｒの測定値は、上記針２３ｂが指示
した上記マイクロ目盛り２２によって読み取ることがで
き、偏磨耗角度γの値を求めることができる。従って偏
磨耗時における磨耗残量Ｌ’が求められる。
ｂ、５１ｃ、５１ｄは上記ディスプレイ３のモニター上
に表示される上記架線５１の視準線を示している。上記
説明した架線１１の測定と同様に、上記平行平面透明体
３０を調節つまみ２３ａによって結像光学系の光軸上に
回転させると、平行平面透明体３０の光学的性質によっ
てディスプレイ３上で上記架線５１の視準線５１ａ、５
１ｂ、５１ｃ、５１ｄは左右に平行移動する。従って、
上記基準線３ａを上記架線５１の視準線５１ａ、５１
ｂ、５１ｃ、５１ｄに任意に一致させることができる。
よって上記Ｐ、Ｑ、Ｒの測定値は、上記針２３ｂが指示
した上記マイクロ目盛り２２によって読み取ることがで
き、偏磨耗角度γの値を求めることができる。従って偏
磨耗時における磨耗残量Ｌ’が求められる。
【００１８】光軸平行移動手段は、上記実施の形態にお
ける平行平面透明体３０に代えて、図６に示すようなも
のを用いてもよい。図６において、符号６０は反射鏡を
示し、符号６１は入射光と出射光の角度が９０゜となる
ペンタ（５角）プリズムを示している。この例は上記ペ
ンタプリズム６１が２回反射する特性を利用したもので
ある。図６において、ペンタプリズム６１は、入射面と
出射面が直角をなしており、入射面から入射した測定対
象物からの光束は、ペンタプリズム６１の二つの反射面
で２回反射され出射面から出射される。この出射光の光
路上には反射鏡６０が斜設されていて、反射鏡６０で反
射された光束が観察光学系２４にその光軸と一致させて
導入されるようになっている。上記ペンタプリズム６１
は光軸に対して直角な方向に平行移動可能であり、上記
反射鏡６０は固定されている。ディスプレイ３上に測定
対象物の視準線を表示させ、上記ペンタプリズム６１を
観察光学系２４の光軸に対して垂直な方向に平行移動さ
せてディスプレイ３上の画像を平行移動させ、視準線を
基準線に一致させて測定するというものである。
ける平行平面透明体３０に代えて、図６に示すようなも
のを用いてもよい。図６において、符号６０は反射鏡を
示し、符号６１は入射光と出射光の角度が９０゜となる
ペンタ（５角）プリズムを示している。この例は上記ペ
ンタプリズム６１が２回反射する特性を利用したもので
ある。図６において、ペンタプリズム６１は、入射面と
出射面が直角をなしており、入射面から入射した測定対
象物からの光束は、ペンタプリズム６１の二つの反射面
で２回反射され出射面から出射される。この出射光の光
路上には反射鏡６０が斜設されていて、反射鏡６０で反
射された光束が観察光学系２４にその光軸と一致させて
導入されるようになっている。上記ペンタプリズム６１
は光軸に対して直角な方向に平行移動可能であり、上記
反射鏡６０は固定されている。ディスプレイ３上に測定
対象物の視準線を表示させ、上記ペンタプリズム６１を
観察光学系２４の光軸に対して垂直な方向に平行移動さ
せてディスプレイ３上の画像を平行移動させ、視準線を
基準線に一致させて測定するというものである。
【００１９】なお、図示の例では、ディスプレイ上に測
定対象物の画像を表示し、このディスプレイ上の画像を
見ながら測定するようにしていたが、観察光学系を直接
眼で覗きながら測定するようにしてもよい。この場合
も、視野内に測定対象物の像のほかに基準線が表示され
るものであることはいうまでもない。また、図示の例で
は、本発明装置を鉄道架線の磨耗の測定に用いていた
が、本発明装置は、その他各種対象物の測定に利用する
ことができる。例えば、車両等の奥まった部分、手の届
かない部分のクラック、あるいは橋桁のクラック等を遠
隔位置から簡単に測定できる。
定対象物の画像を表示し、このディスプレイ上の画像を
見ながら測定するようにしていたが、観察光学系を直接
眼で覗きながら測定するようにしてもよい。この場合
も、視野内に測定対象物の像のほかに基準線が表示され
るものであることはいうまでもない。また、図示の例で
は、本発明装置を鉄道架線の磨耗の測定に用いていた
が、本発明装置は、その他各種対象物の測定に利用する
ことができる。例えば、車両等の奥まった部分、手の届
かない部分のクラック、あるいは橋桁のクラック等を遠
隔位置から簡単に測定できる。
【００２０】
【発明の効果】請求項１記載の発明によれば、観察光学
系の光軸を平行移動させる光軸平行移動手段を有してい
るため、測定対象物を非接触で遠隔的に測定することが
できるし、奥まった部分、手の届かない部分等を簡単に
測定できる。さらに、従来例では測定環境が明るい場所
では測定困難であったのに対して、本発明によれば、む
しろ測定環境が明るい場合の方が良好に測定することが
できる。
系の光軸を平行移動させる光軸平行移動手段を有してい
るため、測定対象物を非接触で遠隔的に測定することが
できるし、奥まった部分、手の届かない部分等を簡単に
測定できる。さらに、従来例では測定環境が明るい場所
では測定困難であったのに対して、本発明によれば、む
しろ測定環境が明るい場合の方が良好に測定することが
できる。
【００２１】請求項２記載の発明によれば、測定対象物
の像をイメージセンサ上に結像させる結像光学系と、上
記イメージセンサに接続され、イメージセンサ上に結像
された測定対象物の像を表示するディスプレイを有して
いるため、ディスプレイ上の画像を見ながら測定するこ
とができ、測定が容易になる利点がある。
の像をイメージセンサ上に結像させる結像光学系と、上
記イメージセンサに接続され、イメージセンサ上に結像
された測定対象物の像を表示するディスプレイを有して
いるため、ディスプレイ上の画像を見ながら測定するこ
とができ、測定が容易になる利点がある。
【００２２】請求項３記載の発明によれば、光軸平行移
動手段は、入射光線の方向は変えないが入射光線を屈折
させ、かつ、この入射光線に対して平行に入射光線を出
射する光学的性質をもった平行平面透明体からなるた
め、光軸平行移動手段をきわめて簡単に構成することが
できる。
動手段は、入射光線の方向は変えないが入射光線を屈折
させ、かつ、この入射光線に対して平行に入射光線を出
射する光学的性質をもった平行平面透明体からなるた
め、光軸平行移動手段をきわめて簡単に構成することが
できる。
【図１】本発明にかかる非接触測定器の実施の形態の使
用態様を示す全体図である。
用態様を示す全体図である。
【図２】同上の非接触測定器の主要部分を示す正面図で
ある。
ある。
【図３】同上非接触測定器に用いられている平行平面透
明体を示す断面図である。
明体を示す断面図である。
【図４】本発明にかかる非接触測定器対象の一つである
架線の例を示す側面図である。
架線の例を示す側面図である。
【図５】同上別の架線の例を示す側面図である。
【図６】本発明に用いることができる別の平行平面透明
体の例を示す光学配置図である。
体の例を示す光学配置図である。
１ 非接触測定器 ２ マイクロ計測ユニット ３ ディスプレイ ４ 照明器 １１ 架線 ３０ 平行平面透明体 ５１ 架線 ６０ 反射鏡 ６１ ペンタプリズム
Claims (3)
- 【請求項１】 測定対象物を観察するための観察光学系
と、 上記観察光学系中に導入されている基準線と、 上記観察光学系の光軸を平行移動させる光軸平行移動手
段とを有してなり、 上記光軸平行移動手段を操作して測定対象物像の特定の
位置を上記基準線に合わせたときの上記光軸平行移動手
段の位置から、測定対象物像の別の特定の位置を上記基
準線に合わせたときの上記光軸平行移動手段の位置まで
の上記光軸平行移動手段の移動量によって測定対象物の
寸法を測定することを特徴とする非接触測定器。 - 【請求項２】 測定対象物の像をイメージセンサ上に結
像させる結像光学系と、 上記イメージセンサに接続され、イメージセンサ上に結
像された測定対象物の像を表示するディスプレイと、 上記観察光学系中に導入され上記イメージセンサ上に結
像される基準線と、 上記観察光学系の光軸を平行移動させる光軸平行移動手
段とを有してなり、 上記光軸平行移動手段を操作して上記ディスプレイ上に
おける測定対象物像の特定の位置を上記基準線に合わせ
たときの上記光軸平行移動手段の位置から、上記ディス
プレイ上における測定対象物像の別の特定の位置を上記
基準線に合わせたときの上記光軸平行移動手段の位置ま
での上記光軸平行移動手段の移動量によって測定対象物
の寸法を測定することを特徴とする非接触測定器。 - 【請求項３】 光軸平行移動手段は、結像光学系の光軸
上に回転可能に配置された平行平面透明体からなる請求
項１記載の非接触測定器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP329496A JPH09189523A (ja) | 1996-01-11 | 1996-01-11 | 非接触測定器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP329496A JPH09189523A (ja) | 1996-01-11 | 1996-01-11 | 非接触測定器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09189523A true JPH09189523A (ja) | 1997-07-22 |
Family
ID=11553371
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP329496A Pending JPH09189523A (ja) | 1996-01-11 | 1996-01-11 | 非接触測定器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09189523A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008039696A (ja) * | 2006-08-09 | 2008-02-21 | Hasegawa Denki Kogyo Kk | トロリー線消耗量測定装置およびトロリー線消耗量測定方法 |
| WO2013173461A1 (en) * | 2012-05-16 | 2013-11-21 | Rotatori Dean | Tire sidewall crack inspection tool and method of use |
| CN103994723A (zh) * | 2014-06-10 | 2014-08-20 | 广东工业大学 | 基于纵横转换放大细分的宏微复合光栅尺测量*** |
| DE102013008600B3 (de) * | 2013-05-22 | 2014-08-28 | Db Netz Ag | Verfahren zur optischen Fahrdrahtstärkenmessung einer Oberleitung des Schienenverkehrs |
| JP2016176746A (ja) * | 2015-03-19 | 2016-10-06 | 株式会社明電舎 | トロリ線摩耗測定装置 |
| EP2960620A4 (en) * | 2013-02-19 | 2016-11-30 | Meidensha Electric Mfg Co Ltd | WEAR MEASURING DEVICE AND METHOD THEREFOR |
| CN109186510A (zh) * | 2018-08-09 | 2019-01-11 | 东莞市诺丽电子科技有限公司 | 一种车载式接触网磨耗检测方法 |
-
1996
- 1996-01-11 JP JP329496A patent/JPH09189523A/ja active Pending
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008039696A (ja) * | 2006-08-09 | 2008-02-21 | Hasegawa Denki Kogyo Kk | トロリー線消耗量測定装置およびトロリー線消耗量測定方法 |
| WO2013173461A1 (en) * | 2012-05-16 | 2013-11-21 | Rotatori Dean | Tire sidewall crack inspection tool and method of use |
| EP2960620A4 (en) * | 2013-02-19 | 2016-11-30 | Meidensha Electric Mfg Co Ltd | WEAR MEASURING DEVICE AND METHOD THEREFOR |
| DE102013008600B3 (de) * | 2013-05-22 | 2014-08-28 | Db Netz Ag | Verfahren zur optischen Fahrdrahtstärkenmessung einer Oberleitung des Schienenverkehrs |
| WO2014187658A1 (de) * | 2013-05-22 | 2014-11-27 | Db Netz Ag | Verfahren zur optischen fahrdrahtstärkenmessung einer oberleitung des schienenverkehrs |
| CN103994723A (zh) * | 2014-06-10 | 2014-08-20 | 广东工业大学 | 基于纵横转换放大细分的宏微复合光栅尺测量*** |
| CN103994723B (zh) * | 2014-06-10 | 2017-01-11 | 广东工业大学 | 基于纵横转换放大细分的宏微复合光栅尺测量*** |
| JP2016176746A (ja) * | 2015-03-19 | 2016-10-06 | 株式会社明電舎 | トロリ線摩耗測定装置 |
| CN109186510A (zh) * | 2018-08-09 | 2019-01-11 | 东莞市诺丽电子科技有限公司 | 一种车载式接触网磨耗检测方法 |
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