JPS58223113A - ボアホ−ルスキヤナ− - Google Patents

ボアホ−ルスキヤナ−

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JPS58223113A
JPS58223113A JP10620282A JP10620282A JPS58223113A JP S58223113 A JPS58223113 A JP S58223113A JP 10620282 A JP10620282 A JP 10620282A JP 10620282 A JP10620282 A JP 10620282A JP S58223113 A JPS58223113 A JP S58223113A
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JP
Japan
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light beam
light
reflected
hole wall
image
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JP10620282A
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English (en)
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JPS6054647B2 (ja
Inventor
Chikanori Tanimoto
谷本 親伯
Toshiharu Murai
俊治 村井
Kunihiko Tomitani
富谷 邦彦
Yoshitaka Matsumoto
松本 好高
Osamu Murakami
治 村上
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Koa Corp
Original Assignee
Koa Corp
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Publication date
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    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B23/00Telescopes, e.g. binoculars; Periscopes; Instruments for viewing the inside of hollow bodies; Viewfinders; Optical aiming or sighting devices
    • G02B23/24Instruments or systems for viewing the inside of hollow bodies, e.g. fibrescopes
    • G02B23/2407Optical details

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Astronomy & Astrophysics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Investigating Materials By The Use Of Optical Means Adapted For Particular Applications (AREA)
  • Instruments For Viewing The Inside Of Hollow Bodies (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、孔壁の展開画像を手間のかかる画像編集や各
thi像間の歪の補正などをすることなしに、−挙に孔
壁展開画像を得ることのできるボアホールスキャナーで
ある。
ダムや地下空洞掘削の際に、建設地点の地質調査が要求
される。そこで従来は、第1図に示すように、建設地点
をポーリングしてボアホールfalを形成し、この中に
孔壁観測装置所開ボアホールテレビゾンデtb+を降ろ
して、360°方向の孔壁面を画像として写し出し、地
盤の情報、例えば岩石の種類、亀裂の有無およびその方
向性や開口状況などを調査する方法や、第2図のように
ボアホールテレビゾンデiblの先端部に集光し/ズ(
d)を設けた複数本の光ファイバーの始端(Lρが孔壁
面1a)に対面し、かつ横方向の画角によって定まる同
一開角で放射状となるように平面配置した観測用光フア
イバ一群を取付けて孔壁の展開画像を得るなどの方法が
行われている。
しかし、従来使用されている第1図のボアホールテレビ
カメラは、第1図に示すように孔壁falに対して45
°の傾斜をもつ鏡面1elと光源1flを用いて、光源
Tflによる照射により鏡面(elに写し出された孔壁
像をレンズldlを介して撮像管1clにより撮像し、
その画像信号をケーブルtg+で地上に送り、地上に設
けたテレビ受像機(hlに写し出して孔壁面を観察する
形式のものである。このためこの装置では受像機thl
に写し、出される画像は孔壁面の一部、即ち鏡面tel
の縦横の長さと鏡面Letと孔壁面(al間の距離およ
びレンズ1dlO画角によって定まる鏡面指向方向の一
部の孔壁面しか映出されない。従って360゜方向の孔
壁面を観察できるようにするためには、鏡面ielと光
源(flとテレビカメラ(clとを地上から操作される
モーターfilにより回転させて360°の画像を得る
必要がある。回転させて360°の画像が得られても全
体的な判断を行うためには、一枚一枚の画像を写真にと
り上下左右に貼り合せて360”の展開画像を得るか、
一画面一画面スケッチを行って展開画像を得る必要があ
る。いずれの場合も非常に面倒な手間を必要とする。。
r1 また、第2図のファイバーを使用した場合は、先端にレ
ンズを装着したファイバー始端(j、1)をボアホール
lalに対面させ孔壁の一部を撮影した画像をレンズと
対向するファイバー終端(」)におぐる。
ファイバー終端(」)では、孔壁の展開画像が得られる
ように、ファイバー始端が展開されている順に配置して
いる。ここで各方向の画像が展開画像としてまとめられ
レンズ(diを介して撮像管fclK像が結ばれ地上の
テレビ受像機で観測される。しがしながら、ゾンデlb
lの中心がボアホールlalの中心とずれた場合や、孔
径に変化があった場合に各ファイバー間の画像のくい違
いが生じ、展開il!ii像が非常に見にくくなる欠点
がある。
本発明は、孔壁面の360°の展開画像、を深さ方向に
途切れることなく連続的に平面に展開する装置で画像編
集や画像修正の手間なく、簡易な操作で取り扱えるばか
りでなく、簡単な構造となっているため故障も少ない利
点がある。次に回向を用いて、その詳細を説明する。
第3図は光学ヘッドの一例、第4図は本発明の一実施例
を示す断面図、第5図は光ビームが走査する孔壁展開面
の軌跡、第6図は光ビームの走査軌跡の斜視図、第7図
、第8図は、マルチスペクトルスキャナーにした場合の
光学ヘッドである。
第3図において、光源(flから発せられた光はレンズ
01)およびスリットに、lを通って微細な光ビームと
なってハーフミラ−1tlを通過し鏡面letで反射さ
れてレンズ0−を通りて孔m(atに照射される。孔壁
(alに照射された光ビームは一部は吸収され一部は反
射される。反射された光はレンズU−を通り鏡面(ei
で反射され、さらにハーフミラ−…で反射された光がス
リット転−を通過し光電変換素子h1で電気信号に変換
される。し/ズ鴎)と鏡面telからなる光学ヘッドを
モーター(11で回転すれば、孔壁の1周の画像情報が
電気信号として得られる。
第4図のように光学ヘッドlolを内蔵するゾンデib
lをポーリング孔(alの中へ挿入し、地上の昇降装置
(q)を用い、深度センサー1rlで検出した降下速度
と、ゾンデlblに内蔵される光学ヘッドlotの回転
速度が同期するようにゾンデ(blをポーリング孔(a
l内を降下させると、第5図および第6図のようにポー
リング孔壁面(alを円管状にまたはスパイラルに走査
することになる。このようにして孔壁面を密に走査し、
孔壁の明度を電気信号に変換してケーブルを通して地上
に送る。送られてきた輝度信号をアナログからデジタル
に変換し、光ビームの位置の信号(深度、向き)ととも
に記録装置(slで記録する。深度は、第4図の深度セ
ンサー+piで、方向は第3図の方向計(nlから得る
ことができる。
このように記録されたデータをフレームメモリー(11
などの画像記録装置に孔壁の展開画像が得られるように
データ配列を行い記録して、テレビ受像機thl上に画
像を表示して観測を行う。
また、第7図のように受光スリット1−の後にプリズム
を配置し入射光を分光して波長選択スリット−で各波長
領域を撰択し光電変換素子〜h−を選択スリット&−の
後に配置して各波長領域の分光放射強度を測定すればマ
ルチスペクトルスキャナーとして利用することができる
。これは、例えば受光スリット転−を赤、青、緑の3色
の領域に配置しておけば、3色の分光放射強度を力2−
モニター画面上で組合せることによってカラー画像が得
られるはかシでなく、赤外領域の分光放射強度を測定す
ることによって赤外領域の輝度画像を作ることができる
。この赤外領域の輝度画像は、ポーリング孔内の岩盤や
土の水分自゛有瓢の判定や温度測定などに利用でき極め
て有用である。
このマルチスペクトルスキャナーは、第8図のように受
光スリット−の後へに光ファイバーの始端−1を対向し
、受光スリット1)を通過した孔壁反射光が入射するよ
うな構造とし、光ファイバーの終端−を複数に分離して
、それぞれの光フアイバー終端1wlにバンドパスフィ
ルタやカットフィルターなどのフィルター(xiを配置
面シてフィルターixlを通過した孔壁反射光を光電変
換器で各波長領域の放射強匿を測定しても第7図のプリ
ズムの場合と同様な効果を得ることができる。
以上のような、ボアホールスキャナー、マルチスペクト
ルボアホールスキャナーの方法によれば、従来装置のよ
うに孔壁面の部分像を写し出し、これを−々スケッチし
たり、写真撮影したものを組合せて観察したり、ファイ
バーを利用した自動的に展開画像を得る装置のように孔
径の変化ヤゾンデとポーリング孔の中心がずれ九場合に
出る各部分画像間のずれを補正したりなどの極めて手数
のかかる作業をせずに、連続的な展開画像を得ることが
できるばかシでなく、耐熱性にすぐれた材料だけで組む
ことができるため、今までは不可能であった100℃以
上の高温の孔内での観測が可能になる。また、構造も簡
単なため故障率が極めて小さくできるなど非常に多くの
利点がある。
以上の説明から明らかなように、本発明によれば孔壁面
を平面に展開して観測しうるもので、ボアホールやパイ
プの孔壁面などに用いれば、その効果は著しいものがあ
る。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来使用されているボアホールテレビカメラシ
ステムの断面図、第2図はファバースコープとテレビカ
メラを用いた孔壁展開画像を得るための孔壁展開画像観
測装置のゾンデの斜視図、第3図は本発明の一実施例を
示すゾンデ部分の断面図、第4図は本発明の装置全体の
一実施例のシステム図、第5図は光ビームが走査する孔
壁展開面の軌跡、第6図は光ビームの走査軌跡の斜視図
、第7図はプリズムを使用したマルチスペクトルスキャ
ナーの一実施例、第8図は、光ファイバーを使用した場
合のマルチスペクトルスキャナーの一実施例である。 a・・・・・・・・・ポーリング孔壁(ボアホール)b
・・・・・・・・・ゾンデ C・・・・・・・・・テレビカメラ(撮像管)d・・・
・・・・・・レンズ (11・・・・・・・・光ビーム作成レンズd、・・・
・・・・・・受光レンズ e・・・・・・・・・鏡面 f・・・・・・・・・光  源 g・・・・川・ケーブル 11・・・・・・・・・テレビ受像機(モニター)颯・
・・・・・・&[用モーター j ・・・・・・・・・光ファイバーa端ju〜]!s
(j、l)・・・・面光ファイバー始!に+・・・・・
・・・・ 光ビーム作成スリットに、・・・・・・・・
・ 受光用スリットに、・・・・・・・・・ 分光用ス
リットI ・・・・甲・・ ハーフミラ− m 、m14 ml・・・−・・・・・・・・ 光電変
換器n・・・・・・・・・方向計 0 ・・・・・・・・・光学ヘッド p ・・・・・・・・ 深  度  hlq・・・・・
・・・・昇降機 「 ・・・・・・・・ ボアホールスキャナー制御器S
・・・・・・・・・記録装置 t ・・・・・・・・・ フレームメモリーU ・・・
・・・・・・ 光ビームの軌跡V・・・・・・・・プリ
ズム wl・・・−・・・・・ 光フアイバー始端wt・・・
・・・・・・ 光ファイバー終端第1図 猶 2 口 躬3図    第4図 86− 第7図      箒8図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 光ビーム発生器と受光器とからなる光学ヘッドを、光学
    ヘッド回転モーターにより回転させ、ポーリング孔やパ
    イプなどの内壁に光ビーム発生器でつくられた光ビーム
    をあてて、その反射光を同じく光学ヘッドを通して受光
    器の光′電変換器で電気信号に変換し、この光学ヘッド
    と光学ヘッド回転モーターを内蔵したゾンデを地上から
    ヘッドの回転に同期させて孔内に降ろし、光ビームの当
    っている向きとゾンデの深度に光電変換器から得られた
    電気信号を組合せて、孔壁の展開画像を得ることを特徴
    とするボアホールスキャナー。
JP10620282A 1982-06-22 1982-06-22 ボアホ−ルスキヤナ− Expired JPS6054647B2 (ja)

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JPS6054647B2 JPS6054647B2 (ja) 1985-11-30

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ID=14427574

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