JP2500651B2 - 角度検出装置 - Google Patents
角度検出装置Info
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- JP2500651B2 JP2500651B2 JP27770393A JP27770393A JP2500651B2 JP 2500651 B2 JP2500651 B2 JP 2500651B2 JP 27770393 A JP27770393 A JP 27770393A JP 27770393 A JP27770393 A JP 27770393A JP 2500651 B2 JP2500651 B2 JP 2500651B2
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- Japan
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- angle
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- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 13
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 12
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 2
- 238000007493 shaping process Methods 0.000 description 2
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- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、光追尾等に用いられる
角度検出装置に関し、特に、ビーム形状の歪みによる角
度検出誤差を減少し、ビーム角度を精度良く測定できる
角度検出装置に関する。
角度検出装置に関し、特に、ビーム形状の歪みによる角
度検出誤差を減少し、ビーム角度を精度良く測定できる
角度検出装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】現在、光追尾装置の光軸と追尾しようと
するビームの角度誤差を測定するような場合、レーザ光
源から出射されたビームを４象限角度検出器（ＱＤ＝Ｑ
ｕａｄｒａｎｔ Ｄｅｔｅｃｔｅｒ）に入射させてビー
ム角度を検出する構成の角度検出装置が用いられてい
る。ここで、前記４象限検出器は、図３（ａ），（ｂ）
に示すように、不感帯１１０により四分割された１ｍｍ
程度のＱＤ素子（例えば、ＡＰＤ＝Ａｖａｌａｎｃｈｅ
Ｐｈｏｔｏｄｉｏｄｅ）からなるセンサ受光部１００
を有し、このセンサ受光面の４象限の各チャンネルが受
けたビーム１２０の量に応じて電流Ｉａ，Ｉｂ，Ｉｃ，
Ｉｄを出力する構成となっている。このため上記構成か
らなる角度検出装置では、前記レーザ光源から出射され
たビームを前記センサ受光面の大きさに応じた円形に整
形してから４象限検出装置に入射させる必要があった。
するビームの角度誤差を測定するような場合、レーザ光
源から出射されたビームを４象限角度検出器（ＱＤ＝Ｑ
ｕａｄｒａｎｔ Ｄｅｔｅｃｔｅｒ）に入射させてビー
ム角度を検出する構成の角度検出装置が用いられてい
る。ここで、前記４象限検出器は、図３（ａ），（ｂ）
に示すように、不感帯１１０により四分割された１ｍｍ
程度のＱＤ素子（例えば、ＡＰＤ＝Ａｖａｌａｎｃｈｅ
Ｐｈｏｔｏｄｉｏｄｅ）からなるセンサ受光部１００
を有し、このセンサ受光面の４象限の各チャンネルが受
けたビーム１２０の量に応じて電流Ｉａ，Ｉｂ，Ｉｃ，
Ｉｄを出力する構成となっている。このため上記構成か
らなる角度検出装置では、前記レーザ光源から出射され
たビームを前記センサ受光面の大きさに応じた円形に整
形してから４象限検出装置に入射させる必要があった。
【０００３】そこで、従来の角度検出装置では、公開特
許公報昭６０−２３４２４７号，公表特許公報昭６１−
５０２６４０号及び公開特許公報平３−１７６１２号で
提案されているように、レーザ光源から出射されたビー
ムをコリメートレンズによって平行光線にし、この平行
光線をプリズムで屈折させ、又は、複数個の球面鏡に反
射させ、あるいは、１／４波長板を通過させて所望の円
形に整形していた。
許公報昭６０−２３４２４７号，公表特許公報昭６１−
５０２６４０号及び公開特許公報平３−１７６１２号で
提案されているように、レーザ光源から出射されたビー
ムをコリメートレンズによって平行光線にし、この平行
光線をプリズムで屈折させ、又は、複数個の球面鏡に反
射させ、あるいは、１／４波長板を通過させて所望の円
形に整形していた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところが、上記プリズ
ム等によっては、レーザ光源からのビーム形状を正確な
円形に整形することができず、ビームによって形成され
た円の端が歪んでしまったり、欠けてしまったりしてい
た。したがって、従来の角度検出装置では、４象限角度
検出器に正確な円形のビームを入射させることができ
ず、ビーム形状の歪みや欠けによる角度検出誤差が生じ
てしまうという問題があった。
ム等によっては、レーザ光源からのビーム形状を正確な
円形に整形することができず、ビームによって形成され
た円の端が歪んでしまったり、欠けてしまったりしてい
た。したがって、従来の角度検出装置では、４象限角度
検出器に正確な円形のビームを入射させることができ
ず、ビーム形状の歪みや欠けによる角度検出誤差が生じ
てしまうという問題があった。
【０００５】本発明は、上述した問題点にかんがみてな
されたものであり、ビーム形状をより正確な円形に整形
することによって角度検出誤差を減少し、ビーム角度を
精度良く測定できる角度検出装置の提供を目的とする。
されたものであり、ビーム形状をより正確な円形に整形
することによって角度検出誤差を減少し、ビーム角度を
精度良く測定できる角度検出装置の提供を目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の角度検出装置は、レーザ光源から出射され
たビームの角度を測定する角度検出装置において、反射
防止加工を施した板部材と、この板部材上に取り付けて
あり、かつ、前記レーザ光源から出射されるビーム径よ
り小さな径であって、前記レーザ光源から出射されたビ
ームを反射する円形ミラーと、この円形ミラーからのビ
ームを入射し、ビーム角度を検出するビーム角度検出手
段とを備えた構成としてあり、好ましくは、前記ビーム
角度検出手段が、４象限角度検出器である構成、又は、
前記ビーム角度検出手段が、その受光部に電荷結合素子
（ＣＣＤ）装置を備えた角度検出器である構成としてあ
る。
に、本発明の角度検出装置は、レーザ光源から出射され
たビームの角度を測定する角度検出装置において、反射
防止加工を施した板部材と、この板部材上に取り付けて
あり、かつ、前記レーザ光源から出射されるビーム径よ
り小さな径であって、前記レーザ光源から出射されたビ
ームを反射する円形ミラーと、この円形ミラーからのビ
ームを入射し、ビーム角度を検出するビーム角度検出手
段とを備えた構成としてあり、好ましくは、前記ビーム
角度検出手段が、４象限角度検出器である構成、又は、
前記ビーム角度検出手段が、その受光部に電荷結合素子
（ＣＣＤ）装置を備えた角度検出器である構成としてあ
る。
【０００７】
【作用】上記構成からなる本発明の角度検出装置によれ
ば、レーザ光源から出射されたビームは、このビーム径
より小さな径の円形ミラーによって反射され、正確な円
形に整形される。このように正確な同形に反射されたビ
ームはハーフミラーなどによって反射され、４象限角度
検出器等のビーム角度検出手段に入射される。
ば、レーザ光源から出射されたビームは、このビーム径
より小さな径の円形ミラーによって反射され、正確な円
形に整形される。このように正確な同形に反射されたビ
ームはハーフミラーなどによって反射され、４象限角度
検出器等のビーム角度検出手段に入射される。
【０００８】
【実施例】以下、本発明の角度検出装置の実施例につい
て、図面を参照しつつ説明する。図１は本実施例に係る
角度検出装置を示すブロック図である。本実施例の角度
検出装置では、ビーム角度検出手段として４象限角度検
出器を用いた構成としてある。
て、図面を参照しつつ説明する。図１は本実施例に係る
角度検出装置を示すブロック図である。本実施例の角度
検出装置では、ビーム角度検出手段として４象限角度検
出器を用いた構成としてある。
【０００９】同図において、１は光コリメータなどのレ
ーザ光源であり、ビーム１０を出射する。また、２はコ
リメートレンズ等の光学系部材であり、光コリメータ１
から出射されたビーム１０を平行光線にする。３はハー
フミラーであり、光コリメータ１側からのビーム１０を
透過するとともに、円形ミラー４側からのビーム１１を
反射する。円形ミラー４は、図２に示すように、光コリ
メータ１から出射されたビーム１０の径より小径となっ
ており、反射防止加工を施した板部材５上に取り付けて
ある。このような円形ミラー４は、光学系２を介して平
行光線となったビーム１０を受け、ハーフミラー３に向
けて反射する。６は４象限角度検出器であり、ハーフミ
ラー３に反射されたビーム１１をセンサ受光部に入射
し、４象限の各チャンネルが受けたビームの量に基づい
てビーム角度を検出する。
ーザ光源であり、ビーム１０を出射する。また、２はコ
リメートレンズ等の光学系部材であり、光コリメータ１
から出射されたビーム１０を平行光線にする。３はハー
フミラーであり、光コリメータ１側からのビーム１０を
透過するとともに、円形ミラー４側からのビーム１１を
反射する。円形ミラー４は、図２に示すように、光コリ
メータ１から出射されたビーム１０の径より小径となっ
ており、反射防止加工を施した板部材５上に取り付けて
ある。このような円形ミラー４は、光学系２を介して平
行光線となったビーム１０を受け、ハーフミラー３に向
けて反射する。６は４象限角度検出器であり、ハーフミ
ラー３に反射されたビーム１１をセンサ受光部に入射
し、４象限の各チャンネルが受けたビームの量に基づい
てビーム角度を検出する。
【００１０】このような構成からなる本実施例のビーム
角度検出装置によれば、光コリメータ１から出射された
ビーム１０を、該ビーム１０より小さな径の円形ミラー
４によって反射させることにより、正確な円形のビーム
１１に整形することができる。また、円形ミラー４によ
って反射されなかったビーム１０の円周部分は、反射防
止加工を施した板部材５によって吸収されるので、迷光
の発生を防止する。この結果、正確な円形に整形された
ビーム１１だけが反射される。
角度検出装置によれば、光コリメータ１から出射された
ビーム１０を、該ビーム１０より小さな径の円形ミラー
４によって反射させることにより、正確な円形のビーム
１１に整形することができる。また、円形ミラー４によ
って反射されなかったビーム１０の円周部分は、反射防
止加工を施した板部材５によって吸収されるので、迷光
の発生を防止する。この結果、正確な円形に整形された
ビーム１１だけが反射される。
【００１１】なお、本発明における角度検出装置は、上
述した実施例に限定されるものではない。例えば、上記
実施例では、４象限角度検出器によってビーム角度を検
出する構成としたが、センサ受光部に電荷結合素子（Ｃ
ＣＤ＝Ｃｈａｒｇｅ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ）
を備えた構成の角度検出器に変更してもよい。このよう
な構成とすると、広視野かつ広分解能のビーム角度測定
が行なえる。
述した実施例に限定されるものではない。例えば、上記
実施例では、４象限角度検出器によってビーム角度を検
出する構成としたが、センサ受光部に電荷結合素子（Ｃ
ＣＤ＝Ｃｈａｒｇｅ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ）
を備えた構成の角度検出器に変更してもよい。このよう
な構成とすると、広視野かつ広分解能のビーム角度測定
が行なえる。
【００１２】
【発明の効果】以上、説明したように、本発明の角度検
出装置によれば、ビーム形状をより正確な円形に整形す
ることが可能となり、これによって、角度誤差が減少
し、ビーム角度を精度良く測定できる。
出装置によれば、ビーム形状をより正確な円形に整形す
ることが可能となり、これによって、角度誤差が減少
し、ビーム角度を精度良く測定できる。
【図１】本発明の実施例に係る角度検出装置を示すブロ
ック図である。
ック図である。
【図２】本角度検出装置の円形ミラーの受光状態を示す
正面図である。
正面図である。
【図３】同図（ａ），（ｂ）は、４象限検出器の受光部
を示す正面図である。
を示す正面図である。
１ 光コリメータ ２ 光学系 ３ ハーフミラー ４ 円形ミラー ５ 板部材 ６ ４象限検出器 １０ ビーム １１ ビーム（整形後）
フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭54−51862（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−187933（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−24819（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−234247（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−17612（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−502640（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−111703（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−240605（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−240610（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−272304（ＪＰ，Ａ) 実開 昭48−26949（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭62−174218（ＪＰ，Ｕ)
Claims (3)
- 【請求項１】 レーザ光源から出射されたビームの角度
を測定する角度検出装置において、 反射防止加工を施した板部材と、 この板部材上に取り付けてあり、かつ、前記レーザ光源
から出射されるビーム径より小さな径であって、前記レ
ーザ光源から出射されたビームを反射する円形ミラー
と、 この円形ミラーからのビームを入射し、ビーム角度を検
出するビーム角度検出手段とを備えたことを特徴とする
角度検出装置。 - 【請求項２】 前記ビーム角度検出手段が、４象限角度
検出器である請求項１記載の角度検出装置。 - 【請求項３】 前記ビーム角度検出手段が、その受光部
に電荷結合素子（ＣＣＤ）装置を備えた角度検出器であ
る請求項１記載の角度検出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27770393A JP2500651B2 (ja) | 1993-10-08 | 1993-10-08 | 角度検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27770393A JP2500651B2 (ja) | 1993-10-08 | 1993-10-08 | 角度検出装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07110225A JPH07110225A (ja) | 1995-04-25 |
| JP2500651B2 true JP2500651B2 (ja) | 1996-05-29 |
Family
ID=17587142
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27770393A Expired - Lifetime JP2500651B2 (ja) | 1993-10-08 | 1993-10-08 | 角度検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2500651B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113091652B (zh) * | 2021-03-30 | 2022-01-04 | 大连理工大学 | 一种具有滚动角自校正功能的测量系统及方法 |
-
1993
- 1993-10-08 JP JP27770393A patent/JP2500651B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH07110225A (ja) | 1995-04-25 |
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