JP2000304521A - Angle meter and polarimeter using it - Google Patents
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Landscapes
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 本発明の目的は、例えばウォームギア等の
回転体の機械的な精度に拘わらず、その回転角を高精度
に測定することのできる角度計及びそれを用いた旋光計
を提供することにある。
【解決手段】 回転体138の回転に伴って被検光路長
X1を変化させ、被検光L3と参照光L2との干渉光L
4を得る干渉計142と、該干渉光L4の強度変化を光
電変換する光検出器144と、該光検出器144により
得られた干渉光L4の強度変化より、回転体138の回
転角βに応じた該被検光路長X1の変化量情報を求める
計数手段146と、該被検光路長X1の変化量情報よ
り、該回転体138の回転角βを求める変換手段148
と、を備えたことを特徴とする角度計。
(57) Abstract: An object of the present invention is to provide a goniometer capable of measuring a rotation angle of a rotating body such as a worm gear with high accuracy regardless of the mechanical accuracy thereof, and an optical rotation using the same. To provide a total. SOLUTION: The optical path length X1 to be detected is changed with the rotation of a rotating body 138, and the interference light L between the test light L3 and the reference light L2 is changed.
4, a photodetector 144 that photoelectrically converts a change in the intensity of the interference light L4, and a change in the intensity of the interference light L4 obtained by the photodetector 144, the rotation angle β of the rotating body 138 is determined. The counting means 146 for obtaining the change amount information of the test light path length X1 corresponding thereto, and the conversion means 148 for obtaining the rotation angle β of the rotating body 138 from the change amount information of the test light path length X1.
And a goniometer characterized by comprising:
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は角度計及びそれを用
いた旋光計、特に干渉計による回転角測定に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a goniometer and a polarimeter using the goniometer, and more particularly to a rotation angle measurement by an interferometer.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来より各種部材を角度調節するのに、
例えばウォームとウォームホイールとを組み合わせたウ
ォームギア等の回転体が用いられる。例えばウォームホ
イールのほぼ中心部に角度調節する部材を固定すると、
ウォームを回転させることによりウォームホイールが回
転するので、該部材を該ウォームホイールの回転と一体
的に回転させることができる。2. Description of the Related Art Conventionally, to adjust the angle of various members,
For example, a rotating body such as a worm gear combining a worm and a worm wheel is used. For example, if you fix a member that adjusts the angle to almost the center of the worm wheel,
Since the worm wheel is rotated by rotating the worm, the member can be rotated integrally with the rotation of the worm wheel.
【0003】このような角度調節を適正に行うために
は、ウォームホイール等の回転体の回転角を正確に把握
したうえで、角度調節する必要がある。ここで、前記ウ
ォームとウォームホイールの機械的な精度は、別個独立
に測定されているため、従来、このようなウォームとウ
ォームホイールを組み合わせて得られる回転角は、それ
ぞれの機械精度より推測するしないが、特に微小角を高
精度に測定するには、角度標準用プリズムとオートコリ
メータとを組み合わせた角度標準器により補正値を求
め、該補正値により前記回転角の推測値を校正する方法
が用いられる。In order to properly perform such angle adjustment, it is necessary to accurately grasp the rotation angle of a rotating body such as a worm wheel and then adjust the angle. Here, since the mechanical accuracy of the worm and the worm wheel is measured independently, conventionally, the rotation angle obtained by combining such a worm and the worm wheel is not estimated from the respective mechanical accuracy. However, in order to measure a very small angle with high accuracy, a method is used in which a correction value is obtained by an angle standard device combining an angle standard prism and an autocollimator, and the estimated value of the rotation angle is calibrated by the correction value. Can be
【0004】ところで、各種有機物質は、直線偏光の偏
光面を回転させる性質を持っており、この旋光角を測定
することにより、物質の同定、あるいは光学異性体の識
別等を行うことができる。図1にはこのような旋光角を
測定する旋光計の一般的な概略構成が示されている。By the way, various organic substances have the property of rotating the plane of polarization of linearly polarized light, and by measuring the angle of rotation, identification of the substance or identification of the optical isomer can be performed. FIG. 1 shows a general schematic configuration of a polarimeter for measuring such an optical rotation angle.
【0005】ナトリウム(Na)ランプ10の発光方向
前方には、レンズ12が設置され、レンズ12によって
平行光線となった光束は、レンズ12の前方に設置され
た偏光子14を通過する。偏光子14を通過した光束は
所定の振動方向の直線偏光となる。そして、さらに前方
に設置されたファラデーセル16を通過する。ファラデ
ーセル16は、何層にも巻かれたコイルにて形成されて
おり、このコイルに交流電流を流す発振回路が設置され
ている。[0005] A lens 12 is provided in front of the sodium (Na) lamp 10 in the light emission direction, and a light beam converted into a parallel beam by the lens 12 passes through a polarizer 14 provided in front of the lens 12. The light beam that has passed through the polarizer 14 becomes linearly polarized light in a predetermined vibration direction. Then, it passes through a Faraday cell 16 installed further forward. The Faraday cell 16 is formed of a coil wound in multiple layers, and an oscillation circuit for passing an alternating current through the coil is provided.
【0006】上記直線偏光は、このファラデーセル16
によってその偏向方向が変調される。このファラデーセ
ル16を出た光束は、試料の充填されたフローセル20
に入り、その充填試料を透過した後、さらに前方に設置
された検光子22を通過する。この検光子22を通過し
た光束が光学系の最終段の部材である検出器24に入射
される。この検出器24は、例えばフォトマルチプライ
ヤで構成されている。検出器24で得た電気信号に基づ
いて旋光角を求めるための電気系統部分として、前記増
幅器26、fHz増幅器28、同期整流回路30、電圧
指示計32が用いられる。[0006] The linearly polarized light is applied to the Faraday cell 16.
Modulates the deflection direction. The luminous flux leaving the Faraday cell 16 is applied to a flow cell 20 filled with a sample.
After passing through the filled sample, the light passes through an analyzer 22 installed further forward. The light beam that has passed through the analyzer 22 is incident on a detector 24, which is the last member of the optical system. The detector 24 is constituted by, for example, a photomultiplier. The amplifier 26, the fHz amplifier 28, the synchronous rectifier circuit 30, and the voltage indicator 32 are used as an electric system portion for obtaining an optical rotation angle based on the electric signal obtained by the detector 24.
【0007】なお、前記旋光計では、偏光子14の偏光
方向と検光子22の透過軸方向とが直交するように、検
光子22を角度調節して設置されるが、このような角度
調整についても、例えば前記ウォームギア等の回転体が
用いられる。例えば図2に示すように、ウォーム36に
より回転されるウォームホイール38のほぼ中心の穴
に、検光子22が固定される。そして、このような旋光
計においても、旋光角の測定精度を向上させるために
は、検光子22の角度調節をいかに適正に行えるかが重
要な課題となる。In the polarimeter, the analyzer 22 is installed with its angle adjusted so that the polarization direction of the polarizer 14 and the transmission axis direction of the analyzer 22 are orthogonal to each other. For example, a rotating body such as the worm gear is used. For example, as shown in FIG. 2, the analyzer 22 is fixed to a substantially central hole of the worm wheel 38 rotated by the worm 36. Also, in such a polarimeter, how to appropriately adjust the angle of the analyzer 22 is an important issue in order to improve the measurement accuracy of the optical rotation angle.
【0008】このために、特に検光子22の回転角βの
測定には、非常に高精度が要求されるが、従来は、検光
子22の回転角を測定するのに、ウォーム36を回転さ
せるパルスモータ40のパルス数をカウントし、該カウ
ント値より検光子22の回転角を換算し、得られた回転
角に基づいて検光子22の角度調節をしていた。For this reason, the measurement of the rotation angle β of the analyzer 22 requires very high precision, but conventionally, the worm 36 is rotated to measure the rotation angle of the analyzer 22. The number of pulses of the pulse motor 40 is counted, the rotation angle of the analyzer 22 is converted from the count value, and the angle of the analyzer 22 is adjusted based on the obtained rotation angle.
【0009】[0009]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記従
来の角度測定にあっては、ウォームホイール38の回転
角の測定精度は、ウォーム36とウォームホイール38
の機械的な精度に強く依存している。特に前記従来の角
度計では、検出される旋光角信号が微弱であるため、ウ
ォーム36とウォームホイール38の機械的な誤差が旋
光角の測定値に直接影響する。However, in the conventional angle measurement, the measurement accuracy of the rotation angle of the worm wheel 38 is limited to the worm 36 and the worm wheel 38.
Is highly dependent on the mechanical accuracy of the In particular, in the conventional goniometer, since the detected rotation angle signal is weak, a mechanical error between the worm 36 and the worm wheel 38 directly affects the measured value of the rotation angle.
【0010】例えば測定正確さは、ウォームホイール3
8の機械的な誤差、及び測定再現性を考慮し、ウォーム
ホイール38の直径を100mmとした場合には、 ±0.002°(±1°以下)、±0.2%(±1°以
上) と非常に高精度が要求される。また、ウォームホイール
38の仕様は、例えば、 ±0.001°(±1.8°以下)、α±0.1%(±
1.8°以上) と非常に高精度が要求される。For example, the measurement accuracy is determined by the worm wheel 3
8 in consideration of the mechanical error and the measurement reproducibility, when the diameter of the worm wheel 38 is 100 mm, ± 0.002 ° (± 1 ° or less), ± 0.2% (± 1 ° or more) ) And very high precision is required. The specifications of the worm wheel 38 are, for example, ± 0.001 ° (± 1.8 ° or less), α ± 0.1% (±
(1.8 ° or more), which requires very high accuracy.
【0011】このように、旋光角の測定をより高精度に
行うには、ウォームギア等の回転体の仕様に、より高精
度が要求されるが、前記回転体の機械的な精度を向上さ
せることにより回転角の測定精度を向上させる手法で
は、もはや技術的にも、コスト的にも限界に達してい
た。As described above, in order to measure the optical rotation angle with higher accuracy, higher accuracy is required for the specification of a rotating body such as a worm gear, but it is necessary to improve the mechanical accuracy of the rotating body. However, the technique for improving the measurement accuracy of the rotation angle has reached the limit both technically and costly.
【0012】このように従来より、回転角をより高精度
に測定できる技術の開発が強く望まれていたものの、前
記回転体の機械的な精度を向上させることにより、測定
精度を向上させる手法を用いていたのでは、前述した理
由から事実上不可能であった。本発明は前記従来技術の
課題に鑑みなされたものであり、その目的は例えばウォ
ームギア等の回転体の機械的な精度に拘わらず、その回
転角を高精度に測定することのできる角度計及びそれを
用いた旋光計を提供することにある。As described above, although there has been a strong demand for the development of a technique capable of measuring the rotation angle with higher precision, a technique for improving the measurement precision by improving the mechanical precision of the rotating body has been strongly desired. If used, it was virtually impossible for the reasons described above. The present invention has been made in view of the above-mentioned problems of the related art, and an object of the present invention is to provide a goniometer and a goniometer capable of measuring the rotation angle with high accuracy regardless of the mechanical accuracy of a rotating body such as a worm gear. To provide a polarimeter using the same.
【0013】[0013]
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に本発明者らが鋭意検討を重ねた結果、光の干渉を利用
し、光の波長を基準に回転角を測定することにより、す
なわち、回転体の回転角に応じた移動鏡の移動距離を干
渉計により測定し、該移動鏡の移動距離より回転角を求
めることにより、従来極めて困難であった、ウォームギ
ア等の回転体の機械的な精度に拘わらず、測定精度を大
幅に向上させることができることを見出し、本発明を完
成するに至った。Means for Solving the Problems As a result of intensive studies conducted by the present inventors to achieve the above object, as a result of measuring the rotation angle on the basis of the wavelength of light using light interference, By measuring the moving distance of the moving mirror according to the rotation angle of the rotating body with an interferometer and determining the rotation angle from the moving distance of the moving mirror, the mechanical movement of a rotating body such as a worm gear, which was extremely difficult It has been found that the measurement accuracy can be greatly improved regardless of the accuracy, and the present invention has been completed.
【0014】すなわち、本発明にかかる角度計は、干渉
計と、光検出器と、計数手段と、変換手段と、を備え、
回転体の回転角に応じた被検光路長の変化量を干渉計に
より測定し、該被検光路長の変化量より回転角を求める
ことを特徴とする。ここで、前記干渉計は、前記回転体
の回転に伴って被検光路長を変化させ、該被検光路から
の被検光と参照光路からの参照光との干渉光を得る。ま
た、前記光検出器は、前記干渉計により得られた干渉光
の強度変化を光電変換する。That is, the goniometer according to the present invention includes an interferometer, a photodetector, a counting means, and a converting means,
The method is characterized in that the amount of change in the length of the optical path under test according to the rotation angle of the rotating body is measured by an interferometer, and the rotation angle is obtained from the amount of change in the length of the optical path under test. Here, the interferometer changes the length of the optical path to be detected along with the rotation of the rotating body, and obtains interference light between the test light from the optical path to be tested and the reference light from the reference optical path. The photodetector photoelectrically converts a change in the intensity of the interference light obtained by the interferometer.
【0015】前記計数手段は、前記光検出器により得ら
れた干渉光の強度変化より、該被検光路長の変化量情報
を得る。前記変換手段は、前記計数手段により得られた
被検光路長の変化量情報より、前記回転体の回転角を求
める。なお、前記角度計において、前記計数手段は、前
記光検出器により前記干渉光の強度変化を光電検知して
得られた干渉縞の縞数に相当する明度信号数を計数する
ことにより、前記被検光路長の変化量情報を得ることが
好適である。The counting means obtains information on the amount of change in the optical path length to be detected from the change in the intensity of the interference light obtained by the photodetector. The conversion means obtains the rotation angle of the rotating body from the information on the amount of change in the optical path length to be detected obtained by the counting means. In the goniometer, the counting means counts the number of lightness signals corresponding to the number of interference fringes obtained by photoelectrically detecting the change in the intensity of the interference light with the photodetector, thereby obtaining the light-receiving signal. It is preferable to obtain information on the amount of change in the detection path length.
【0016】また、前記角度計において、前記回転体
は、一方の回転体により他方の回転体を回転させること
が好適である。また、前記角度計において、前記回転体
は、各回転軸が互いにほぼ直角をなすウォーム、及びウ
ォームホイールよりなるウォームギアであり、該ウォー
ムホイールの回転角を測定することも好適である。In the goniometer, it is preferable that one of the rotating bodies rotates the other rotating body. In the goniometer, it is preferable that the rotating body is a worm having a worm whose rotation axes are substantially perpendicular to each other and a worm gear including a worm wheel, and the rotation angle of the worm wheel is preferably measured.
【0017】また、前記角度計において、前記干渉計
は、光源と、分割手段と、固定鏡と、移動鏡と、合成手
段と、ワイヤ巻取軸と、ワイヤと、を含み、前記回転体
の回転に伴って前記ワイヤ巻取軸が前記ワイヤを巻取り
又は巻戻すことにより、前記移動鏡を、前記回転体の回
転角に応じた距離だけ移動させることが好適である。こ
こで、前記光源は、可干渉光を出射する。In the goniometer, the interferometer includes a light source, a splitting unit, a fixed mirror, a moving mirror, a combining unit, a wire winding shaft, and a wire. It is preferable that the moving mirror is moved by a distance corresponding to a rotation angle of the rotating body by the wire winding shaft winding or unwinding the wire with the rotation. Here, the light source emits coherent light.
【0018】また、前記分割手段は、前記光源からの可
干渉光を二分割する。前記固定鏡は、前記参照光路上に
固定され、前記分割手段からの一方の分割光を受光す
る。前記移動鏡は、前記被検光路上を移動可能に設けら
れ、前記分割手段からの他方の分割光を受光し、前記参
照光路との間に光路差を得る。前記合成手段は、前記固
定鏡からの反射光と前記移動鏡からの反射光とを合成し
て干渉光を得る。Further, the dividing means divides the coherent light from the light source into two. The fixed mirror is fixed on the reference light path, and receives one split light from the splitting unit. The movable mirror is provided movably on the optical path to be detected, receives the other split light from the splitting unit, and obtains an optical path difference between the movable mirror and the reference optical path. The combining means combines the reflected light from the fixed mirror and the reflected light from the movable mirror to obtain interference light.
【0019】前記ワイヤ巻取軸は、前記回転体の同心円
上に設けられる。前記ワイヤは、一端が前記ワイヤ巻取
軸に設けられ、他端が前記移動鏡に設けられる。また、
前記角度計において、前記干渉計は、前記光源と、前記
分割手段と、前記固定鏡と、前記移動鏡と、前記合成手
段と、アームと、を含み、前記回転体の回転に伴って前
記アームの移動鏡側が、該回転体と同心円上を回転する
ことにより、該移動鏡を、該回転体の回転角に応じた距
離だけ移動させることも好適である。The wire winding shaft is provided on a concentric circle of the rotating body. The wire has one end provided on the wire winding shaft and the other end provided on the movable mirror. Also,
In the goniometer, the interferometer includes the light source, the splitting unit, the fixed mirror, the moving mirror, the synthesizing unit, and an arm, and the arm is rotated with the rotation of the rotating body. It is also preferable to move the movable mirror by a distance corresponding to the rotation angle of the rotating body by rotating the movable mirror side on the concentric circle with the rotating body.
【0020】ここで、前記アームは、一端側が前記ウォ
ームホイールに設けられ、他端側が移動鏡に設けられ
る。また、前記角度計において、前記固定鏡及び/又は
移動鏡は、コーナーキューブミラーであることも好適で
ある。また、前記角度計において、角度情報取得手段
と、比較手段と、を備えることも好適である。Here, one end of the arm is provided on the worm wheel, and the other end is provided on the movable mirror. In the goniometer, the fixed mirror and / or the movable mirror are preferably corner cube mirrors. Further, it is preferable that the goniometer includes an angle information acquiring unit and a comparing unit.
【0021】ここで、前記角度情報取得手段は、前記一
方の回転体の回転軸の一端側に設けられ、該回転体の回
転角情報を得る。また、前記比較手段は、前記角度情報
取得手段により得られた一方の回転体の回転角情報と、
前記変換手段により得られた他方の回転体の回転角情報
とを比較する。本発明の角度情報取得手段としては、例
えば光電式ロータリーエンコーダ等を用いることができ
る。Here, the angle information obtaining means is provided at one end of a rotation shaft of the one rotating body, and obtains rotation angle information of the rotating body. Further, the comparing means includes: rotation angle information of one of the rotating bodies obtained by the angle information obtaining means;
The rotation angle information of the other rotator obtained by the conversion means is compared. As the angle information acquiring means of the present invention, for example, a photoelectric rotary encoder or the like can be used.
【0022】また、前記角度計において、前記回転体の
回転軸の前記角度情報採取手段に対し他端側に設けら
れ、該回転体を回転可能な駆動手段を備えることも好適
である。本発明の駆動手段としては、例えばステッピン
グモータ等のモータ等を用いることができる。また、前
記目的を達成するために本発明にかかる旋光計は、前述
のような本発明の角度計において、前記回転体の同心円
上に検光子を固定したことを特徴とする。In the goniometer, it is preferable that a drive unit is provided on the other end side of the rotating shaft of the rotating body with respect to the angle information collecting unit, and is capable of rotating the rotating body. As the driving means of the present invention, for example, a motor such as a stepping motor can be used. In order to achieve the above object, a polarimeter according to the present invention is characterized in that, in the goniometer according to the present invention, an analyzer is fixed on a concentric circle of the rotating body.
【0023】[0023]
【発明の実施の形態】以下、図面に基づき本発明の好適
な一実施形態を説明する。第1実施形態 図3には本発明の第1実施形態にかかる角度計の概略構
成が示されている。なお、本実施形態においては、回転
体として各回転軸O´、Oが互いに直角をなすウォーム
136とウォームホイール138よりなるウォームギア
を想定し、該ウォームホイール138のほぼ中心部の穴
に固定された旋光計の検光子(図示省略)の傾き角βを
求める場合について説明する。前記従来技術と対応する
部分には符号100を加えて示し説明を省略する。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG.
One embodiment will be described.First embodiment FIG. 3 shows a schematic structure of the goniometer according to the first embodiment of the present invention.
The results are shown. In the present embodiment, the rotation
A worm whose rotating axes O 'and O are at right angles to each other as a body
Worm gear consisting of 136 and worm wheel 138
And a hole in the center of the worm wheel 138
The inclination angle β of the polarimeter analyzer (not shown) fixed to
The case of obtaining is described. Corresponds to the prior art
Parts are denoted by reference numeral 100, and description thereof is omitted.
【0024】同図において、本実施形態にかかる角度計
は、干渉計142と、光検出器144と、計数手段14
6と、変換手段と、を含む。前記光検出器144は、前
記干渉計142からの干渉光L4の強度変化を光電変換
する。前記計数手段146は、例えばフリンジカウンタ
等よりなり、前記光検出器144により得られた干渉光
の強度変化より、被検光路長X1の変化量情報を得る。In the figure, the goniometer according to the present embodiment includes an interferometer 142, a photodetector 144, and a counting means 14.
6 and conversion means. The photodetector 144 photoelectrically converts the intensity change of the interference light L4 from the interferometer 142. The counting unit 146 includes, for example, a fringe counter, and obtains information on the amount of change in the optical path length X1 from the intensity change of the interference light obtained by the photodetector 144.
【0025】本実施形態では、被検光路長X1の変化量
情報を得るために、計数手段146により、前記干渉光
L4の強度変化を光電検知して得られた干渉縞の縞数に
相当する明度信号数を計数することにより、前記被検光
路長X1の変化量情報を得ている。ここで、本実施形態
では、回転角βが0°のときに、被検光路長X1と参照
光路長X2とが同じ光路長となるような場合を基準にし
ているため、前記被検光路長X1の変化量情報として
は、前記被検光路長X1と前記参照光路長X2との光路
差(X1−X2)情報を用いている。In this embodiment, in order to obtain information on the amount of change in the optical path length X1 to be detected, the counting means 146 corresponds to the number of interference fringes obtained by photoelectrically detecting the intensity change of the interference light L4. By counting the number of brightness signals, information on the amount of change in the test optical path length X1 is obtained. Here, in the present embodiment, the reference optical path length X1 and the reference optical path length X2 are based on the same optical path length when the rotation angle β is 0 °. As the change amount information of X1, information on an optical path difference (X1-X2) between the test optical path length X1 and the reference optical path length X2 is used.
【0026】前記変換手段は、例えばCPU148等よ
りなり、前記計数手段146により得られた光路差(X
1−X2)情報より、ウォームホイール152の回転角
βを求める。これにより、検光子の傾き角βを求めるこ
とができる。また、本実施形態では、前記干渉計142
として、ウォームホイール138の同心円上に、ワイヤ
巻取軸としての回転プーリ152を設け、該回転プーリ
152にワイヤ154の一端を固定し、該回転プーリ1
52が回転してワイヤ154を巻き取るようにしてい
る。The conversion means comprises, for example, a CPU 148 or the like, and the optical path difference (X
1-X2) The rotation angle β of the worm wheel 152 is obtained from the information. Thereby, the inclination angle β of the analyzer can be obtained. In the present embodiment, the interferometer 142
A rotary pulley 152 as a wire take-up shaft is provided on a concentric circle of the worm wheel 138, and one end of a wire 154 is fixed to the rotary pulley 152.
52 rotates to wind up the wire 154.
【0027】また、ワイヤ154の他端を直線運動する
スライダ(図示省略)に固定し、該スライダに、移動鏡
162を固定している。このため、ウォームホイール1
38の回転に伴って、回転プーリ152が回転すると、
ワイヤ154を巻き取り又は巻き戻すことにより、移動
鏡162がスライダに沿って図中左右方向に、ウォーム
ホイール138の回転角βに応じた距離だけ移動する。The other end of the wire 154 is fixed to a linearly movable slider (not shown), and the movable mirror 162 is fixed to the slider. Therefore, the worm wheel 1
When the rotary pulley 152 rotates with the rotation of 38,
By winding or unwinding the wire 154, the movable mirror 162 moves along the slider in the left-right direction in the figure by a distance corresponding to the rotation angle β of the worm wheel 138.
【0028】本実施形態では、移動鏡162の移動距離
を光路差(X1−X2)として得ている。すなわち、光
源156より出射した可干渉光であるレーザ光束L1
は、分割手段、及び合成手段であるビームスプリッタ1
58により固定鏡160に進行する光束L2と、移動鏡
162に進行する光束L3とに分割される。光束L2
は、固定鏡160により入反射され、再度ビームスプリ
ッタ158に入射する。光束L3は、移動鏡162によ
り入反射され、再度ビームスプリッタ158に入射す
る。In this embodiment, the moving distance of the movable mirror 162 is obtained as the optical path difference (X1-X2). That is, the laser beam L1 which is the coherent light emitted from the light source 156
Is a beam splitter 1 that is a dividing unit and a combining unit.
The light beam L2 traveling to the fixed mirror 160 and the light beam L3 traveling to the movable mirror 162 are split by 58. Luminous flux L2
Are reflected and reflected by the fixed mirror 160 and again enter the beam splitter 158. The light beam L3 is incident and reflected by the movable mirror 162, and reenters the beam splitter 158.
【0029】ビームスプリッタ158では、固定鏡16
0からの反射光束L2と、移動鏡162からの反射光束
L3とが合成され、干渉される。ここで、このようにし
て得られた干渉光L4は、ウォームホイール138を回
転させ、移動鏡162を移動させると、正弦波状に明暗
を繰り返す。このような干渉光L4の強度変化を光検出
器144により光電検出して、計数手段146により干
渉縞の縞数に相当する明度信号数を計数することによ
り、光路差(X1−X2)情報、すなわちウォームホイ
ールの回転角に応じた移動鏡162の移動距離を求める
ことができる。The beam splitter 158 includes a fixed mirror 16
The reflected light beam L2 from 0 and the reflected light beam L3 from the movable mirror 162 are combined and interfered. Here, when the interference light L4 obtained in this manner rotates the worm wheel 138 and moves the movable mirror 162, light and dark are repeated in a sinusoidal wave. The intensity change of the interference light L4 is photoelectrically detected by the photodetector 144, and the number of brightness signals corresponding to the number of interference fringes is counted by the counting unit 146, thereby obtaining the optical path difference (X1-X2) information, That is, the moving distance of the movable mirror 162 according to the rotation angle of the worm wheel can be obtained.
【0030】CPU148は、計数手段146により得
られた光路差(X1−X2)情報を基に、ウォームホイ
ール138の回転角βを求める。このように本実施形態
では、ウォーム136を回転軸O´を中心として回転さ
せると、ウォームホイール138が回転軸Oを中心とし
て回転する。すると、ウォームホイール152の回転角
βに応じた距離だけ、移動鏡162がスライダに沿って
移動し、固定鏡160との間に光路差(X1−X2)が
生じる。この光路差情報を、前述のようにして光検出器
144、計数手段146等により得る。The CPU 148 obtains the rotation angle β of the worm wheel 138 based on the optical path difference (X1-X2) information obtained by the counting means 146. As described above, in the present embodiment, when the worm 136 is rotated about the rotation axis O ′, the worm wheel 138 is rotated about the rotation axis O. Then, the movable mirror 162 moves along the slider by a distance corresponding to the rotation angle β of the worm wheel 152, and an optical path difference (X1-X2) is generated between the movable mirror 162 and the fixed mirror 160. This optical path difference information is obtained by the photodetector 144, the counting means 146, and the like as described above.
【0031】したがって、例えば図4に示すような、光
路差(X1−X2)とウォームホイール138の回転角
β°との関係を示す参照情報163を、あらかじめCP
U148等に得ておけば、前述のようにして干渉光L4
の強度変化を光検出器144により光電検出して、計数
手段146により干渉縞の縞数(例えば明部分に対応す
る高いパルス信号等)を計数することにより光路差(X
1−X2)情報を得ることにより、このような参照情報
163を基に、回転角βをCPU148により求めるこ
とができる。Therefore, as shown in FIG. 4, for example, reference information 163 indicating the relationship between the optical path difference (X1-X2) and the rotation angle β ° of the worm wheel 138 is stored in advance in the CP.
If it is obtained at U148 or the like, the interference light L4
Is detected by the photodetector 144, and the number of interference fringes (for example, a high pulse signal corresponding to a bright portion) is counted by the counting means 146, whereby the optical path difference (X
1-X2) By obtaining the information, the rotation angle β can be obtained by the CPU 148 based on such reference information 163.
【0032】以上のように本実施形態にかかる角度計に
よれば、ウォームホイール138の回転角に応じた移動
鏡162の移動距離を干渉計142により測定し、該移
動鏡162の移動距離より、ウォームホイール138の
回転角βを求めることとしたので、ウォームギア等の回
転体の機械的な精度に拘わらず、検光子の傾き角βを高
精度に測定することができる。すなわち、光の干渉を利
用し、光の波長を基準に回転角を求めることとしたの
で、機械的な精度が従来程、高くないウォームホイール
等の回転体の回転角についても、高精度に測定すること
ができるので、被測定物に対する汎用性が向上される。As described above, according to the goniometer according to the present embodiment, the moving distance of the movable mirror 162 according to the rotation angle of the worm wheel 138 is measured by the interferometer 142, and based on the moving distance of the movable mirror 162, Since the rotation angle β of the worm wheel 138 is determined, the inclination angle β of the analyzer can be measured with high accuracy regardless of the mechanical accuracy of the rotating body such as the worm gear. In other words, since the rotation angle is determined based on the wavelength of light using the interference of light, the rotation angle of a rotating body such as a worm wheel, which has a mechanical accuracy that is not as high as that of a conventional device, can be measured with high accuracy. Therefore, the versatility of the device under test is improved.
【0033】なお、前記構成では、固定鏡160及び移
動鏡162として平面鏡を用いた例について説明した
が、本発明の角度計は、これに限られるものではなく、
コーナーキューブミラー等の他の反射鏡を用いることが
できる。In the above configuration, an example in which a plane mirror is used as the fixed mirror 160 and the movable mirror 162 has been described. However, the goniometer of the present invention is not limited to this.
Other reflecting mirrors such as corner cube mirrors can be used.
【0034】第2実施形態 図5には、本発明の第2実施形態にかかる角度計の概略
構成が示されている。なお、前記図3と対応する部分に
は符号100を加えて示し説明を省略する。本実施形態
では、前記図3に示した構成に加えて、図5に示すよう
に、ウォーム236の一端側に、例えば光電式ロータリ
ーエンコーダ等の角度情報取得手段264を接続してい
る。[0034]Second embodiment FIG. 5 shows an outline of a goniometer according to a second embodiment of the present invention.
The configuration is shown. In addition, in the part corresponding to FIG.
Is added with reference numeral 100, and the description is omitted. This embodiment
Then, as shown in FIG. 5, in addition to the configuration shown in FIG.
At one end of the worm 236, for example, a photoelectric rotary
-Angle information acquisition means 264 such as an encoder is connected.
You.
【0035】そして、角度情報取得手段264からのパ
ルス数を、計数手段246により計数し、該計数値を基
に、CPU248等によりウォーム236の回転角情報
を得ることができる。したがって、このようにして得ら
れたウォーム236の回転角情報と、前述のようにして
得られたウォームホイール238の回転角情報βとを、
例えばCPU248等の比較手段により比較することに
より、ウォーム236の回転に対するウォームホイール
238の回転精度を直接測定することが可能となる。Then, the number of pulses from the angle information obtaining means 264 is counted by the counting means 246, and the rotation angle information of the worm 236 can be obtained by the CPU 248 or the like based on the counted value. Therefore, the rotation angle information of the worm 236 thus obtained and the rotation angle information β of the worm wheel 238 obtained as described above are
For example, by making a comparison using a comparing unit such as the CPU 248, the rotation accuracy of the worm wheel 238 with respect to the rotation of the worm 236 can be directly measured.
【0036】ここで、ウォーム236の他端に、ステッ
ピングモータ等の駆動手段240を設けることにより、
前記ウォーム236の回転に対するウォームホイール2
38の回転精度を、連続的に自動測定することが可能と
なる。これにより、本実施形態では、前記第1実施形態
に比較し、さらにウォーム236とウォームホイール2
38の機械精度と回転精度の相関の検証が容易となる。
なお、前記構成では、固定鏡260及び移動鏡262と
して平面鏡を用いた例について説明したが、本発明の角
度計は、これに限られるものではなく、コーナーキュー
ブミラー等の他の反射鏡を用いることができる。Here, by providing a driving means 240 such as a stepping motor at the other end of the worm 236,
Worm wheel 2 for rotation of the worm 236
It is possible to continuously and automatically measure the rotation accuracy of the 38. Thereby, in the present embodiment, the worm 236 and the worm wheel 2 are compared with the first embodiment.
It becomes easy to verify the correlation between the mechanical accuracy and the rotational accuracy of the 38.
In the above-described configuration, an example in which a plane mirror is used as the fixed mirror 260 and the movable mirror 262 has been described. However, the angle meter according to the present invention is not limited to this, and another reflector such as a corner cube mirror is used. be able to.
【0037】第3実施形態 図6には、本発明の第3実施形態にかかる角度計の概略
構成が示されている。なお、前記本発明の第1、2実施
形態と対応する部分には符号100を加えて示し、説明
を省略する。また、本実施形態では、固定鏡360及び
移動鏡362としてコーナーキューブミラーを用いてい
る。[0037]Third embodiment FIG. 6 shows an outline of a goniometer according to a third embodiment of the present invention.
The configuration is shown. The first and second embodiments of the present invention
The part corresponding to the form is indicated by adding reference numeral 100 and explained.
Is omitted. In the present embodiment, the fixed mirror 360 and
A corner cube mirror is used as the movable mirror 362.
You.
【0038】図6において、本実施形態にかかる角度計
は、ウォームホイール338の面にコーナーキューブミ
ラーからなる移動鏡362を、回転中心OからRだけ離
れた位置に取り付けている。このために本実施形態で
は、ウォームホイール338の面に、長手方向に長さR
を持つアーム366の一端側を設け、他端側に移動鏡3
62を設けている。In FIG. 6, in the goniometer according to the present embodiment, a moving mirror 362 formed of a corner cube mirror is mounted on the surface of a worm wheel 338 at a position away from the center of rotation O by R. For this reason, in the present embodiment, the surface of the worm wheel 338 has a length R in the longitudinal direction.
Arm 366 having one end is provided, and the movable mirror 3 is provided on the other end.
62 are provided.
【0039】そして、本実施形態では、ウォームホイー
ル338を回転させると、該回転に伴って移動鏡362
が、回転軸Oを中心としたR上を移動する。この移動鏡
362の移動距離を、前記第1実施形態と同様に、前記
光検出器344、計数手段346等により求め、求めら
れた移動鏡362の移動距離を基に、CPU348によ
り回転角βを求めることができる。In this embodiment, when the worm wheel 338 is rotated, the movable mirror 362 is rotated with the rotation.
Move on R about the rotation axis O. The moving distance of the moving mirror 362 is obtained by the photodetector 344, the counting means 346, and the like, as in the first embodiment, and the rotation angle β is determined by the CPU 348 based on the obtained moving distance of the moving mirror 362. You can ask.
【0040】ここで、本実施形態では、アーム366に
より移動鏡362を、ウォームホイール338の回転軸
Oを中心とするR上を移動させているが、移動鏡として
一般的な平面鏡を用いたのでは、鏡面の向きが各R上で
異なるので、該移動鏡からの反射光をビームスプリッタ
358に返光できない場合がある。また、単にコーナー
キューブミラーを用いただけでは、分割光L3の移動鏡
362への入射位置が異なると、入射位置によって、中
心部より少しずれた部分に入射する。Here, in the present embodiment, the movable mirror 362 is moved on the R centered on the rotation axis O of the worm wheel 338 by the arm 366, but a general plane mirror is used as the movable mirror. Since the direction of the mirror surface is different on each R, the reflected light from the movable mirror may not be returned to the beam splitter 358 in some cases. In addition, if only the corner cube mirror is used, if the incident position of the split light L3 on the moving mirror 362 is different, the split light L3 is incident on a portion slightly shifted from the center depending on the incident position.
【0041】そこで、本実施形態では、入射光L3の移
動鏡362への入射位置に拘わらず、反射光L3をビー
ムスプリッタ358に返光することができるように、固
定鏡360及び移動鏡362として、コーナーキューブ
ミラーを用い、且つ、これらのコーナーキューブミラー
の後段に、それぞれ反射鏡368、反射鏡370を設け
ているのである。Accordingly, in the present embodiment, the fixed mirror 360 and the movable mirror 362 are used so that the reflected light L3 can be returned to the beam splitter 358 regardless of the incident position of the incident light L3 on the movable mirror 362. , A reflecting mirror 368 and a reflecting mirror 370 are provided at the subsequent stage of these corner cube mirrors.
【0042】以上のように本実施形態にかかる角度計に
よれば、前記第1実施形態と同様、ウォームホイール3
38の回転角に応じた移動鏡362の移動距離を干渉計
342により測定し、該移動距離より、ウォームホイー
ル338の回転角βを求めることとしたので、ウォーム
ギア等の回転体の機械的な精度に拘わらず、検光子の傾
き角を高精度に測定することができる。As described above, according to the goniometer according to the present embodiment, similarly to the first embodiment, the worm wheel 3
The movement distance of the movable mirror 362 according to the rotation angle of the worm wheel 338 is measured by the interferometer 342, and the rotation angle β of the worm wheel 338 is determined from the movement distance. Regardless, the tilt angle of the analyzer can be measured with high accuracy.
【0043】また、本実施形態によれば、第1実施形態
のような回転プーリとワイヤに代えて、アーム366の
みで移動鏡を移動させることとしたので、第1実施形態
に比較し、部品数を減らすことができる。これにより、
長時間使用による構成部品の接続部分の不具合の発生等
についても、大幅に低減することができる。Further, according to the present embodiment, the movable mirror is moved only by the arm 366 instead of the rotating pulley and the wire as in the first embodiment. The number can be reduced. This allows
It is also possible to significantly reduce the occurrence of defects at the connection parts of the components due to long-term use.
【0044】第4実施形態 図7には、本発明の第2実施形態にかかる角度計の概略
構成が示されている。なお、前記図6と対応する部分に
は符号100を加えて示し説明を省略する。また、本実
施形態では、固定鏡460及び移動鏡462としてコー
ナーキューブミラーを用いている。本実施形態では、前
記図6に示した構成に加えて、図7に示すようにウォー
ム436の一端側に、例えば光電式ロータリーエンコー
ダ等の角度情報取得手段464を接続している。[0044]Fourth embodiment FIG. 7 shows an outline of a goniometer according to a second embodiment of the present invention.
The configuration is shown. In addition, in the part corresponding to FIG.
Is added with reference numeral 100, and the description is omitted. In addition,
In the embodiment, the fixed mirror 460 and the movable mirror 462 are
Uses a cube mirror. In this embodiment,
In addition to the configuration shown in FIG.
For example, a photoelectric rotary encoder
And angle information acquiring means 464 such as a square.
【0045】そして、光電式ロータリーエンコーダ等の
角度情報取得手段464からのパルス数を、計数手段4
46により計数し、該計数値を基に、CPU448等に
よりウォーム436の回転角情報を得ることができる。
したがって、このようにして得られたウォーム436の
回転角情報と、前述のようにして得られたウォームホイ
ール438の回転角情報βとを、CPU448等の比較
手段により比較することにより、ウォーム436の回転
に対するウォームホイール438の回転精度を直接測定
することが可能となる。The number of pulses from the angle information obtaining means 464 such as a photoelectric rotary encoder is counted by the counting means 4.
The rotation angle of the worm 436 can be obtained by the CPU 448 or the like based on the counted value.
Therefore, the rotation angle information of the worm 436 obtained in this way and the rotation angle information β of the worm wheel 438 obtained as described above are compared by comparison means such as the CPU 448, so that the The rotation accuracy of the worm wheel 438 with respect to rotation can be directly measured.
【0046】ここで、ウォーム436の他端に、ステッ
ピングモータ等の駆動手段440を設けることにより、
ウォーム436の回転に対するウォームホイール438
の回転角を連続的に自動測定することが可能となる。こ
れにより、本実施形態では、前記第3実施形態に比較
し、さらに、ウォーム436とウォームホイール438
の機械精度と回転精度の相関の検証が容易となる。Here, by providing driving means 440 such as a stepping motor at the other end of the worm 436,
Worm wheel 438 against rotation of worm 436
It is possible to automatically measure the rotation angle continuously. Accordingly, in the present embodiment, the worm 436 and the worm wheel 438 are further compared with the third embodiment.
It is easy to verify the correlation between the mechanical accuracy and the rotational accuracy.
【0047】以上のように本実施形態にかかる角度計に
よれば、ウォームホイールの回転角に応じた移動鏡の移
動距離を干渉計により測定し、該移動距離情報よりウォ
ームホイールの回転角を求めることとしたので、ウォー
ムギアの機械的な精度に拘わらず、該ウォームホイール
の同心円上に設けられた検光子の傾き角βを高精度に測
定することができる。As described above, according to the goniometer according to the present embodiment, the moving distance of the movable mirror according to the rotation angle of the worm wheel is measured by the interferometer, and the rotation angle of the worm wheel is obtained from the moving distance information. Therefore, regardless of the mechanical accuracy of the worm gear, the inclination angle β of the analyzer provided on the concentric circle of the worm wheel can be measured with high accuracy.
【0048】したがって、バイオテクノロジや天然化合
物等の微小試料の旋光度を高感度測定する場合に、狭い
角度範囲(例えば±15°等)を測定した場合であって
も、検光子の回転角βを干渉計により直接、測定するこ
とができるので、測定正確さを向上させることができ
る。これにより、ウォームギアの機械的な誤差が測定値
に影響せず、例えばウォームホイールの直径が100m
m程度であれば、0.00018°の最小検知角度が可
能となる。すなわち、測定再現性を0°と仮定すると、
測定正確さは±0.00018°(±15°以下)とな
る。Therefore, when the optical rotation of a micro sample such as biotechnology or a natural compound is measured with high sensitivity, even when a narrow angle range (for example, ± 15 °) is measured, the rotation angle β of the analyzer is measured. Can be measured directly by the interferometer, so that the measurement accuracy can be improved. As a result, the mechanical error of the worm gear does not affect the measured value, for example, when the diameter of the worm wheel is 100 m
If it is about m, a minimum detection angle of 0.00018 ° is possible. That is, assuming that the measurement reproducibility is 0 °,
The measurement accuracy is ± 0.00018 ° (± 15 ° or less).
【0049】このように、本実施形態では、回転体の回
転に伴って、正弦波状に明暗を繰り返す干渉光の強度変
化を光電検出して得られた干渉縞の縞数に相当する明度
信号数を計数することにより回転体の回転角を求めるこ
ととしたので、縞1個を角度に換算すると、±0.00
018°であることから、これより、精度が悪化するこ
とはなく、従来に比較し、例えば約1桁という大幅な精
度改善をすることができる。また、本実施形態では、ウ
ォームギアの精度には従来程、高精度が要求されないの
で、被測定物に対する汎用性が向上される。As described above, in this embodiment, the number of lightness signals corresponding to the number of interference fringes obtained by photoelectrically detecting the intensity change of the interference light that repeats light and dark in a sine wave shape with the rotation of the rotating body. Is calculated by calculating the rotation angle of the rotating body. Therefore, when one stripe is converted into an angle, ± 0.00
Since the angle is 018 °, the accuracy is not deteriorated, and the accuracy can be greatly improved, for example, by about one digit as compared with the related art. Further, in the present embodiment, the accuracy of the worm gear is not required to be as high as the conventional one, so that the versatility for the object to be measured is improved.
【0050】また、本実施形態では、ウォームの回転軸
に、例えば光電式ロータリーエンコーダ等の角度情報取
得手段を接続することにより、ウォームの回転に対する
ウォームホイールの回転精度を直接、測定することが可
能となる。ここで、ウォーム回転軸の他端側に、モータ
等の駆動手段を接続することにより、ウォームの回転に
対するウォームホイールの回転角を連続的に自動測定す
ることが可能となる。これにより、ウォームとウォーム
ホイールの機械精度と回転精度の相関の検証が容易とな
る。In this embodiment, the rotation accuracy of the worm wheel with respect to the rotation of the worm can be directly measured by connecting angle information acquisition means such as a photoelectric rotary encoder to the rotation shaft of the worm. Becomes Here, by connecting a driving means such as a motor to the other end of the worm rotation shaft, it is possible to continuously and automatically measure the rotation angle of the worm wheel with respect to the rotation of the worm. This makes it easy to verify the correlation between the mechanical accuracy and the rotational accuracy of the worm and the worm wheel.
【0051】なお、本発明の角度計としては前記各構成
に限定されるものではなく、発明の要旨の範囲内で種々
の変形が可能である。例えば、前記各構成では、回転体
としてウォームとウォームホイールよりなるウォームギ
アを用いた例について説明したが、本発明は、これに限
られるものではなく、他の回転体にも適用することがで
きる。It should be noted that the goniometer of the present invention is not limited to the above-described configurations, but can be variously modified within the scope of the invention. For example, in each of the above configurations, an example was described in which a worm gear including a worm and a worm wheel was used as the rotating body. However, the present invention is not limited to this, and can be applied to other rotating bodies.
【0052】また、前記各構成では、旋光計の検光子
を、ウォームホイールの中心の穴に設け、該検光子の傾
き角を測定した例について説明したが、本発明は、これ
に限られるものではなく、回転体の同心円上に回転角を
測定したい部材を固定すれば、他の部材の角度測定にも
適用することができる。また、本発明の第3、4実施形
態では、移動鏡及び固定鏡としてコーナーキューブミラ
ーを用いることが好適であるものの、本発明の角度計
は、これに限られるものではなく、干渉光を適正に得ら
れるのであれば、例えば平面鏡等の他の反射鏡を用いる
ことができる。Further, in each of the above-described configurations, an example has been described in which the analyzer of the polarimeter is provided in the center hole of the worm wheel and the inclination angle of the analyzer is measured. However, the present invention is not limited to this. Instead, if a member whose rotation angle is to be measured is fixed on a concentric circle of the rotating body, the present invention can be applied to angle measurement of another member. In the third and fourth embodiments of the present invention, it is preferable to use a corner cube mirror as the movable mirror and the fixed mirror. However, the angle meter according to the present invention is not limited to this, and the If it can be obtained, other reflecting mirrors such as a plane mirror can be used.
【0053】また、前記実施形態では、例えばCPU等
の比較手段を設けた例について説明したが、これに限ら
れるものではなく、使用者が比較手段と同様の処理をし
てもよい。さらに、前記各構成では、回転角が0°のと
き、被検光路長と参照光路長が同じ光路長であるような
場合を基準としたため、回転体の回転角に応じた移動鏡
の移動距離として、被検光路長と参照光路長との光路差
を用いた例について説明したが、本発明はこれに限定さ
れるものではなく、前記状態とは異なる干渉状態を基準
にしてもよい。Further, in the above-described embodiment, an example in which comparison means such as a CPU is provided has been described. However, the present invention is not limited to this, and a user may perform the same processing as the comparison means. Furthermore, in each of the above-described configurations, when the rotation angle is 0 °, the case where the test optical path length and the reference optical path length are the same optical path length is used as a reference, so that the moving distance of the movable mirror according to the rotational angle of the rotating body Although an example using the optical path difference between the test optical path length and the reference optical path length has been described above, the present invention is not limited to this, and an interference state different from the above state may be used as a reference.
【0054】[0054]
【発明の効果】以上説明したように本発明にかかる角度
計によれば、ウォームホイール等の回転体の回転角の応
じた被検光路長の変化量を干渉計により測定し、該被検
光路長の変化量情報より回転角を求めることとしたの
で、回転体の機械的な精度の影響を受けることなく、回
転角を直接的に測定することができる。これにより、回
転体の機械的な精度に拘わらず、測定値の信頼性が向上
される。特に人工的に製作されたスケール等により測定
する従来のものとは異なり、光の干渉を利用し、光の波
長を基準に回転角を測定するため、絶対的な測定に近い
ものとなる。また、本発明にかかる角度計によれば、ウ
ォーム回転軸の一端側に駆動手段を、他端側に角度情報
取得手段を設けることにより、ウォームの回転に対する
ウォームホイールの回転角を、連続的に自動測定するこ
とが可能となる。これにより、ウォームとウォームホイ
ールの機械精度と回転精度の相関の検証が容易となる。
さらに、本発明にかかる旋光計によれば、ウォームホイ
ール等の回転体の同心円上に固定された検光子の傾き角
を測定するのに、前述のような本発明にかかる角度計を
用いることにより、検光子の微小な傾き角についても、
高精度に測定することができるので、該測定値に基づい
て検光子の角度調節をより適正に行うことができる。こ
れにより、そのような工夫のないものに比較し、旋光角
をより高精度に測定することができる。As described above, according to the goniometer according to the present invention, the interferometer measures the amount of change in the length of the optical path to be measured in accordance with the rotation angle of the rotator such as a worm wheel. Since the rotation angle is determined from the length change information, the rotation angle can be directly measured without being affected by the mechanical accuracy of the rotating body. Thereby, the reliability of the measured value is improved regardless of the mechanical accuracy of the rotating body. In particular, unlike the conventional method in which measurement is performed using an artificially manufactured scale or the like, the rotation angle is measured based on the wavelength of light using light interference, so that the measurement is close to an absolute measurement. Further, according to the goniometer according to the present invention, by providing the driving means at one end of the worm rotating shaft and the angle information obtaining means at the other end, the rotation angle of the worm wheel with respect to the rotation of the worm can be continuously adjusted. Automatic measurement becomes possible. This makes it easy to verify the correlation between the mechanical accuracy and the rotational accuracy of the worm and the worm wheel.
Further, according to the polarimeter according to the present invention, the angle meter according to the present invention as described above is used to measure the inclination angle of the analyzer fixed on the concentric circle of the rotating body such as the worm wheel. , Even for the small inclination angle of the analyzer,
Since the measurement can be performed with high accuracy, the angle of the analyzer can be more appropriately adjusted based on the measured value. This makes it possible to measure the optical rotation angle with higher accuracy as compared with a device without such a device.
【図1】一般的な旋光計の概略構成の説明図である。FIG. 1 is an explanatory diagram of a schematic configuration of a general polarimeter.
【図2】検光子の一般的な設置状態の説明図である。FIG. 2 is an explanatory diagram of a general installation state of an analyzer.
【図3】本発明の第1実施形態にかかる角度計の概略構
成の説明図である。FIG. 3 is an explanatory diagram of a schematic configuration of a goniometer according to the first embodiment of the present invention.
【図4】前記図3に示した装置により得られた被検光路
と参照光路との光路差と、ウォームホイールの回転角と
の関係を示す一例である。FIG. 4 is an example showing a relationship between an optical path difference between a test optical path and a reference optical path obtained by the apparatus shown in FIG. 3 and a rotation angle of a worm wheel.
【図5】本発明の第2実施形態にかかる角度計の概略構
成の説明図である。FIG. 5 is an explanatory diagram of a schematic configuration of a goniometer according to a second embodiment of the present invention.
【図6】本発明の第3実施形態にかかる角度計の概略構
成の説明図である。FIG. 6 is an explanatory diagram of a schematic configuration of a goniometer according to a third embodiment of the present invention.
【図7】本発明の第4実施形態にかかる角度計の概略構
成の説明図である。FIG. 7 is an explanatory diagram of a schematic configuration of a goniometer according to a fourth embodiment of the present invention.
122…検光子 136,236,336,436…ウォーム(回転体) 138,238,338,438…ウォームホイール
(回転体) 142,242,342,442…干渉計 144,244,344,444…光検出器 146、246,346,446…計数手段 148,248,348,448…CPU(変換手段) 160,260,360,460…固定鏡 162,262,362,462…移動鏡122 analyzer 136, 236, 336, 436 worm (rotating body) 138, 238, 338, 438 worm wheel (rotating body) 142, 242, 342, 442 interferometer 144, 244, 344, 444 light Detectors 146, 246, 346, 446: counting means 148, 248, 348, 448: CPU (conversion means) 160, 260, 360, 460: fixed mirror 162, 262, 362, 462: moving mirror
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 瀬沼 睦 東京都八王子市石川町2967番地の5 日本 分光株式会社内 Fターム(参考) 2F065 AA39 BB16 CC05 DD03 FF52 GG04 JJ15 LL12 LL17 LL46 QQ51 2G059 AA10 EE05 EE09 GG01 HH02 JJ13 JJ19 JJ22 KK01 KK02 MM14 ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuing on the front page (72) Inventor Mutsumi Senuma 5F, 2967, Ishikawa-cho, Hachioji-shi, Tokyo F-term in Japan Nippon Bunko Co., Ltd. 2F065 AA39 BB16 CC05 DD03 FF52 GG04 JJ15 LL12 LL17 LL46 QQ51 2G059 AA10 EE05 EE09 GG01 HH02 JJ13 JJ19 JJ22 KK01 KK02 MM14
Claims (10)
転体の回転角を干渉計により測定する角度計であって、 前記回転体の回転に伴って被検光路長を変化させ、該被
検光路からの被検光と参照光路からの参照光との干渉光
を得る干渉計と、前記干渉計により得られた干渉光の強
度変化を光電変換する光検出器と、前記光検出器により
得られた干渉光の強度変化より、前記回転体の回転角に
応じた、前記被検光路長の変化量情報を求める計数手段
と、前記計数手段により得られた被検光路長の変化量情
報より、前記回転体の回転角を求める変換手段と、を備
え、前記回転体の回転角に応じた被検光路長の変化量を
干渉計により測定することにより、該回転体の回転角を
求めることを特徴とする角度計。1. An angle meter for measuring, using an interferometer, a rotation angle of a rotating body rotatable about a predetermined rotation axis, wherein a length of an optical path to be detected is changed with the rotation of the rotating body. An interferometer that obtains interference light between the test light from the detection path and the reference light from the reference light path, a photodetector that photoelectrically converts the intensity change of the interference light obtained by the interferometer, and the photodetector Counting means for obtaining information on a change in the length of the optical path to be detected in accordance with the rotation angle of the rotator from the intensity change of the obtained interference light; and information on the change in the optical path length to be detected obtained by the counting means. Conversion means for determining the rotation angle of the rotator, and measuring the amount of change in the optical path length of the test object in accordance with the rotation angle of the rotator with an interferometer to determine the rotation angle of the rotator. A goniometer characterized in that:
数手段は、前記光検出器により前記干渉光の強度変化を
光電検知して得られた干渉縞の縞数に相当する明度信号
数を計数することにより、前記被検光路長の変化量情報
を得ることを特徴とする角度計。2. A goniometer according to claim 1, wherein said counting means calculates the number of brightness signals corresponding to the number of interference fringes obtained by photoelectrically detecting the intensity change of said interference light by said photodetector. A goniometer characterized in that information on the amount of change in the optical path length to be detected is obtained by counting.
前記回転体は、一方の回転体により他方の回転体を回転
させることを特徴とする角度計。3. The goniometer according to claim 1, wherein
The said rotary body rotates the other rotary body by one rotary body, The angle meter characterized by the above-mentioned.
転体は、各回転軸が互いにほぼ直角をなすウォーム、及
びウォームホイールよりなるウォームギアであり、該ウ
ォームホイールの回転角を測定することを特徴とする角
度計。4. The goniometer according to claim 3, wherein the rotating body is a worm whose rotating shafts are substantially perpendicular to each other, and a worm gear composed of a worm wheel, and measures the rotation angle of the worm wheel. Characteristic goniometer.
において、前記干渉計は、可干渉光を出射する光源と、 前記光源からの可干渉光を二分割する分割手段と、前記
参照光路上に固定され、前記分割手段からの一方の分割
光を受光する固定鏡と、前記被検光路上を移動可能に設
けられ、前記分割手段からの他方の分割光を受光し、前
記参照光路との間に光路差を生じさせる移動鏡と、前記
固定鏡からの反射光と前記移動鏡からの反射光を合成し
て干渉光を得る合成手段と、前記回転体の同心円上に設
けられたワイヤ巻取軸と、一端が前記ワイヤ巻取軸に設
けられ、他端が移動鏡に設けられたワイヤと、を含み、
前記回転体の回転に伴って前記ワイヤ巻取軸が前記ワイ
ヤを巻取り又は巻戻すことにより、前記移動鏡を、該回
転体の回転角に応じた距離だけ移動させることを特徴と
する角度計。5. The goniometer according to claim 1, wherein the interferometer includes a light source that emits coherent light, a dividing unit that divides the coherent light from the light source into two, A fixed mirror fixed on a reference light path and receiving one of the divided lights from the splitting means, and movably provided on the test light path, receiving the other split light from the splitting means and receiving the reference light; A moving mirror for generating an optical path difference between the light path and a combining means for combining reflected light from the fixed mirror and reflected light from the moving mirror to obtain interference light, and provided on a concentric circle of the rotator. A wire winding shaft, one end of which is provided on the wire winding shaft, the other end of which includes a wire provided on the movable mirror,
An angle meter for moving the movable mirror by a distance corresponding to a rotation angle of the rotating body by winding or unwinding the wire by the wire winding shaft with rotation of the rotating body. .
において、前記干渉計は、可干渉光を出射する光源と、 前記光源からの可干渉光を二分割する分割手段と、前記
参照光路上に固定され、前記分割手段からの一方の分割
光を受光する固定鏡と、前記被検光路上を移動可能に設
けられ、前記分割手段からの他方の分割光を受光し、前
記参照光路との間に光路差を生じさせる移動鏡と、一端
が前記回転体に設けられ、他端が移動鏡に設けられたア
ームと、前記固定鏡からの反射光と前記移動鏡からの反
射光とを合成して干渉光を得る合成手段と、を含み、前
記回転体の回転に伴って前記アームの移動鏡側が、該回
転体と同心円上を回転することにより、該移動鏡を、該
回転体の回転角に応じた距離だけ移動させることを特徴
とする角度計。6. The goniometer according to claim 1, wherein the interferometer includes a light source that emits coherent light, a dividing unit that divides the coherent light from the light source into two, A fixed mirror fixed on a reference light path and receiving one of the divided lights from the splitting means, and movably provided on the test light path, receiving the other split light from the splitting means and receiving the reference light; A movable mirror for producing an optical path difference between the movable mirror, an arm having one end provided on the rotating body and the other end provided on the movable mirror, reflected light from the fixed mirror, and reflected light from the movable mirror And a synthesizing means for obtaining interference light by synthesizing the moving mirror, and the moving mirror side of the arm rotates concentrically with the rotating body with the rotation of the rotating body, whereby the moving mirror is rotated. A goniometer that moves by a distance corresponding to the rotation angle of the body.
において、前記固定鏡及び/又は移動鏡は、コーナーキ
ューブミラーであることを特徴とする角度計。7. The goniometer according to claim 1, wherein said fixed mirror and / or movable mirror is a corner cube mirror.
において、前記一方の回転体の回転軸の一端側に設けら
れ、該回転体の回転角情報を得る角度情報取得手段と、
前記角度情報取得手段により得られた一方の回転体の回
転角情報と、前記変換手段により得られた他方の回転体
の回転角情報とを比較する比較手段と、を備えたことを
特徴とする角度計。8. The goniometer according to claim 1, provided at one end of a rotating shaft of said one rotating body, for obtaining rotation angle information of said rotating body;
And a comparing means for comparing the rotation angle information of one of the rotating bodies obtained by the angle information obtaining means with the rotation angle information of the other rotating body obtained by the converting means. Degree Ruler.
方の回転体回転軸の前記角度情報取得手段に対し他端側
に設けられ、該回転体を回転可能な駆動手段を備えたこ
とを特徴とする角度計。9. The goniometer according to claim 8, further comprising a driving means provided on the other end side of said one rotating body rotating shaft with respect to said angle information acquiring means, and capable of rotating said rotating body. Characteristic goniometer.
角度計において、前記回転体の同心円上に検光子を固定
したことを特徴とする旋光計。10. The polarimeter according to claim 1, wherein an analyzer is fixed on a concentric circle of the rotating body.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11115131A JP2000304521A (en) | 1999-04-22 | 1999-04-22 | Angle meter and polarimeter using it |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11115131A JP2000304521A (en) | 1999-04-22 | 1999-04-22 | Angle meter and polarimeter using it |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000304521A true JP2000304521A (en) | 2000-11-02 |
Family
ID=14655053
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11115131A Pending JP2000304521A (en) | 1999-04-22 | 1999-04-22 | Angle meter and polarimeter using it |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000304521A (en) |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006300708A (en) * | 2005-04-20 | 2006-11-02 | Jasco Corp | Near-field polarimeter |
| JP2008241453A (en) * | 2007-03-27 | 2008-10-09 | Nidec Copal Corp | Optical encoder |
| JP2011019719A (en) * | 2009-07-15 | 2011-02-03 | Terumo Corp | Electronic sphygmomanometer |
| JP2011019716A (en) * | 2009-07-15 | 2011-02-03 | Terumo Corp | Electronic sphygmomanometer |
| JP2011019717A (en) * | 2009-07-15 | 2011-02-03 | Terumo Corp | Electronic sphygmomanometer |
| JP2011019721A (en) * | 2009-07-15 | 2011-02-03 | Terumo Corp | Electronic sphygmomanometer |
| JP2011019720A (en) * | 2009-07-15 | 2011-02-03 | Terumo Corp | Electronic sphygmomanometer |
| JP2011019718A (en) * | 2009-07-15 | 2011-02-03 | Terumo Corp | Electronic sphygmomanometer |
| JP2011137810A (en) * | 2009-12-30 | 2011-07-14 | Mitsubishi Electric Research Laboratories Inc | Device for measuring angular displacement of object by interferometer, and method therefor |
-
1999
- 1999-04-22 JP JP11115131A patent/JP2000304521A/en active Pending
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| JP2011019717A (en) * | 2009-07-15 | 2011-02-03 | Terumo Corp | Electronic sphygmomanometer |
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| JP2011137810A (en) * | 2009-12-30 | 2011-07-14 | Mitsubishi Electric Research Laboratories Inc | Device for measuring angular displacement of object by interferometer, and method therefor |
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