测量装置及测量方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN113287038A(43)申请公布日2021.08.20(21)申请号202080009133.9(74)专利代理机构永新专利商标代理有限公司(22)申请日2020.01.2372002代理人高迪(30)优先权数据2019-0095322019.01.23JP(51)Int.Cl.2019-0710812019.04.03JPG01S17/58(2006.01)(85)PCT国际申请进入国家阶段日2021.07.14(86)PCT国际申请的申请数据PCT/JP2020/0024202020.01.23(87)PCT国际申请的公布数据WO2020/153453JA2020.07.30(71)申请人日本制铁株式会社地址日本东京(72)发明人大岛伸一伊势居良仁权利要求书3页说明书24页附图17页(54)发明名称测量装置及测量方法(57)摘要提供一种即使被测量对象物移动也能够正确地测量被测量对象物的相对的移动速度或被测量对象物的相离位移的测量装置及测量方法。在测量装置(1)中，由于能够考虑被测量对象物(P)向面内方向移动而发生的多普勒频移的影响来测量被测量对象物(P)的相对的移动速度、被测量对象物(P)的相离位移，所以即使被测量对象物(P)向面内方向移动，也能够正确地测量被测量对象物(P)的相对的移动速度及被测量对象物(P)的相离位移。CN113287038ACN113287038A权利要求书1/3页1.一种测量装置，测量相离位移以及移动速度中的至少某一方，上述相离位移是移动的被测量对象物在规定的方向的位移；上述移动速度是在与上述规定的方向正交的方向的相对的速度，上述测量装置具备：分路器，将相对于时间以规定的频率调制速度调制后的激光分为参照光和测量光；1个或2个以上的测头，具有照射上述测量光并且将上述测量光反射后的反射光受光的照射/受光面；光检测部，通过上述反射光与上述参照光的光干涉，输出差拍信号；以及运算处理装置，被输入上述差拍信号，上述测头以从上述照射/受光面照射的激光的光轴相对于上述规定的方向倾斜的方式而配置，上述运算处理装置检测基于上述差拍信号的差拍频率，计算测量时的上述差拍频率与作为规定的基准状态下的差拍频率的基准频率的差即频率差，基于上述频率差和以上述倾斜的方式而配置的上述激光的光轴的倾斜角度，计算上述移动速度及上述相离位移中的至少某一方。2.如权利要求1所述的测量装置，上述运算处理装置具备移动方向取得部，该移动方向取得部取得表示在与上述规定的方向正交的方向上移动的上述被测量对象物的移动方向的信息，上述运算处理装置基于由上述移动方向取得部取得的表示上述移动方向的信息，计算上述移动速度及上述相离位移中的至少某一方。3.如权利要求1或2所述的测量装置，上述运算处理装置具备速度取得部，该速度取得部取得上述移动速度，上述运算处理装置基于由上述速度取得部取得的上述移动速度，计算上述相离位移。4.如权利要求1或2所述的测量装置，上述运算处理装置具备相离位移取得部，该相离位移取得部取得上述相离位移，上述运算处理装置基于由上述相离位移取得部取得的上述相离位移，计算上述移动速度。5.如权利要求1或2所述的测量装置，上述运算处理装置具备校正用数据取得部，该校正用数据取得部取得通过改变上述被测量对象物的移动速度而测量的速度差作为校正用速度差，取得为了取得上述校正用速度差而改变上述被测量对象物的移动速度时的上述差拍频率的差，作为校正用频率差，使用上述激光的波长、上述校正用速度差和上述校正用频率差，计算上述激光的光轴的上述倾斜角度。6.一种测量方法，测量相离位移以及移动速度中的至少某一方，上述相离位移是移动的被测量对象物在规定的方向的位移；上述移动速度是在与上述规定的方向正交的方向的相对的速度，2CN113287038A权利要求书2/3页上述测量方法具备：分路步骤，将相对于时间以规定的频率调制速度调制后的激光通过分路器分为参照光和测量光；照射/受光步骤，使用从照射/受光面照射的激光的光轴相对于上述规定的方向倾斜地配置的1个或2个以上的测头，从上述照射/受光面向上述被测量对象物的表面照射上述测量光，并且通过上述照射/受光面对上述测量光在上述被测量对象物的上述表面反射后的反射光进行受光；光检测步骤，通过上述反射光与上述参照光的光干涉，输出差拍信号；以及运算处理步骤，将上述差拍信号向运算处理装置输入，由上述运算处理装置进行运算处理，上述运算处理步骤中检测基于上述差拍信号的差拍频率，计算测量时的上述差拍频率与作为规定的基准状态下的差拍频率的基准频率的差即频率差，基于上述频率差和上述倾斜地配置的上述激光的光轴的倾斜角度，计算上述移动速度及上述相离位移中的至少某一方。7.如权利要求