JPH0335645B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0335645B2 JPH0335645B2 JP58223915A JP22391583A JPH0335645B2 JP H0335645 B2 JPH0335645 B2 JP H0335645B2 JP 58223915 A JP58223915 A JP 58223915A JP 22391583 A JP22391583 A JP 22391583A JP H0335645 B2 JPH0335645 B2 JP H0335645B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- light
- optical axis
- light beam
- axis
- emitting device
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B26/00—Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements
- G02B26/08—Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements for controlling the direction of light
- G02B26/10—Scanning systems
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B26/00—Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements
- G02B26/08—Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements for controlling the direction of light
- G02B26/10—Scanning systems
- G02B26/12—Scanning systems using multifaceted mirrors
- G02B26/121—Mechanical drive devices for polygonal mirrors
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- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Mechanical Optical Scanning Systems (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、ビーム光発射装置、詳しくは本出願
人が「移動体の傾斜角検出システム」（特開昭60
−67812号）等により既に提案しているシステム
においてセンシング用光線を発射する光源装置と
して特に好適に適用可能なビーム光発射装置に関
する。
人が「移動体の傾斜角検出システム」（特開昭60
−67812号）等により既に提案しているシステム
においてセンシング用光線を発射する光源装置と
して特に好適に適用可能なビーム光発射装置に関
する。
従来、この種のビーム光発射装置においては、
光源自体の向きを変えることによつて、ビーム光
の発射方向を変化させるべく構成してあつたの
で、以下に示すような不都合が有つた。
光源自体の向きを変えることによつて、ビーム光
の発射方向を変化させるべく構成してあつたの
で、以下に示すような不都合が有つた。
即ち、ビーム光の発射方向を変化させるため
に、比較的大きな質量の機構を駆動しなければな
らないので、向きを変えるための駆動機構が大が
かりになり、また、それ故に向き変化速度（スキ
ヤン速度）を高速にできなかつた。
に、比較的大きな質量の機構を駆動しなければな
らないので、向きを変えるための駆動機構が大が
かりになり、また、それ故に向き変化速度（スキ
ヤン速度）を高速にできなかつた。
本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであ
つて、その目的は、光源自体の向きを変えること
無く、光源から発射されるビーム光の向きを自由
に変化させ、ビーム光におけるセンシング範囲を
広げることが可能なビーム光発射装置を提供する
ことにある。
つて、その目的は、光源自体の向きを変えること
無く、光源から発射されるビーム光の向きを自由
に変化させ、ビーム光におけるセンシング範囲を
広げることが可能なビーム光発射装置を提供する
ことにある。
上記目的を達成すべく、本発明によるビーム光
発射装置は、定位置に固定されビーム状の光線を
所定方向に発射する光源を設け、前記光線をその
光軸と直交する方向に反射する反射装置を前記光
軸周りに回転自在に設けるとともに、前記光軸周
りで前記反射装置とともに回転駆動されるフレー
ム上で、かつ、前記反射装置近くにおいて、前記
光軸に対して所定距離隔てて平行に配置された軸
と前記反射装置で反射された前記光線との交点位
置にオプテイカルスキヤナーを設け、このオプテ
イカルスキヤナーは、前記反射装置で反射された
前記光線を入射光として、前記交点位置を中心と
する所定角度範囲にわたつて広がる状態に偏向
し、かつ、前記光軸とほぼ直交する方向に向けて
反射させるように構成してある点に特徴を有す
る。
発射装置は、定位置に固定されビーム状の光線を
所定方向に発射する光源を設け、前記光線をその
光軸と直交する方向に反射する反射装置を前記光
軸周りに回転自在に設けるとともに、前記光軸周
りで前記反射装置とともに回転駆動されるフレー
ム上で、かつ、前記反射装置近くにおいて、前記
光軸に対して所定距離隔てて平行に配置された軸
と前記反射装置で反射された前記光線との交点位
置にオプテイカルスキヤナーを設け、このオプテ
イカルスキヤナーは、前記反射装置で反射された
前記光線を入射光として、前記交点位置を中心と
する所定角度範囲にわたつて広がる状態に偏向
し、かつ、前記光軸とほぼ直交する方向に向けて
反射させるように構成してある点に特徴を有す
る。
上記特徴故に下記の如き優れた効果が発揮され
るに至つた。
るに至つた。
即ち、光源自体の向きを変えること無く、反射
装置を回転させるだけで光線の発射方向を自由に
変えることが可能であるから、発射方向を変える
ための機構としては反射装置を回転させるだけの
極めて簡素なもので良く、従つて反射装置の回転
駆動機構を小型、軽量にできるに至つた。
装置を回転させるだけで光線の発射方向を自由に
変えることが可能であるから、発射方向を変える
ための機構としては反射装置を回転させるだけの
極めて簡素なもので良く、従つて反射装置の回転
駆動機構を小型、軽量にできるに至つた。
又、反射装置を回転させる機構を簡素にできる
ことから、この回転速度も従来に比較して大幅に
高速化することが可能であり、従つて、ビーム光
の発射方向の変化を高速化できるという効果が有
る。
ことから、この回転速度も従来に比較して大幅に
高速化することが可能であり、従つて、ビーム光
の発射方向の変化を高速化できるという効果が有
る。
更に又、光源自体を動かさないでよいことか
ら、必要なビーム光強度に対応して、任意の出力
強度を備えた光源を自由に選択可能になるととも
に、ビーム光の実際の発射光軸上に光源を設置す
る必要が無いことから、適当な反射装置や光フア
イバー等によつて回転する反射装置に光源からビ
ーム光を導くことにより、実際のビーム光発射位
置とは離れた場所に光源を設けることも可能であ
る。
ら、必要なビーム光強度に対応して、任意の出力
強度を備えた光源を自由に選択可能になるととも
に、ビーム光の実際の発射光軸上に光源を設置す
る必要が無いことから、適当な反射装置や光フア
イバー等によつて回転する反射装置に光源からビ
ーム光を導くことにより、実際のビーム光発射位
置とは離れた場所に光源を設けることも可能であ
る。
その上、反射装置近くに設けたオプテイカルス
キヤナーによつて、反射装置からの光線を、光源
からの光軸に対して所定距離隔てて平行な軸と反
射装置からの光線との交点位置を中心とする所定
角度範囲にわたつて広がる状態で偏向しているの
で、その広げられた範囲においてセンシングが可
能となつて、光線がセンシング対象に投射され易
くなることにより、センシングが迅速に行えるよ
うになつた。
キヤナーによつて、反射装置からの光線を、光源
からの光軸に対して所定距離隔てて平行な軸と反
射装置からの光線との交点位置を中心とする所定
角度範囲にわたつて広がる状態で偏向しているの
で、その広げられた範囲においてセンシングが可
能となつて、光線がセンシング対象に投射され易
くなることにより、センシングが迅速に行えるよ
うになつた。
以下、本発明の実施例を図面に基いて説明す
る。
る。
第１図〜第３図に示すように、鉛直軸Ｚ周りに
モータMzによつて回転駆動されるシヤーシ１の
上部に、ビーム状の光線Ｌを前記鉛直軸Ｚに沿つ
て下方に向かつて発射すべく、光源としてのレー
ザー光発振器２をフレーム３上に固着してある。
そして、前記光線Ｌの光軸すなわち鉛直軸Ｚ上に
この光線の発射方向を水平軸Ｘ方向に変えるため
の反射装置としてミラー４を設けてある。なお、
このミラー４は前記モーターMzにより前記シヤ
ーシ１とともに鉛直軸Ｚ周りに回転自在に軸支し
てあり、このミラー４によつてフレーム３に固定
されている発振器２から下方に向かつて発射され
るレーザー光線Ｌを水平軸Ｘ方向に向かつて発射
方向を変えるのである。
モータMzによつて回転駆動されるシヤーシ１の
上部に、ビーム状の光線Ｌを前記鉛直軸Ｚに沿つ
て下方に向かつて発射すべく、光源としてのレー
ザー光発振器２をフレーム３上に固着してある。
そして、前記光線Ｌの光軸すなわち鉛直軸Ｚ上に
この光線の発射方向を水平軸Ｘ方向に変えるため
の反射装置としてミラー４を設けてある。なお、
このミラー４は前記モーターMzにより前記シヤ
ーシ１とともに鉛直軸Ｚ周りに回転自在に軸支し
てあり、このミラー４によつてフレーム３に固定
されている発振器２から下方に向かつて発射され
るレーザー光線Ｌを水平軸Ｘ方向に向かつて発射
方向を変えるのである。
次に、前記ミラー４によつて水平軸Ｘ方向に発
射方向を変えられた光線Ｌは、この水平軸Ｘ上に
設けられ、かつ、トレース用モータMTにより鉛
直方向のトレース軸Ｔ周りに回動自在に軸支され
たオプテイカルスキヤナー５によつて水平方向に
扇状に広がるビーム光線L′に偏向されて発射され
るべく構成してある。
射方向を変えられた光線Ｌは、この水平軸Ｘ上に
設けられ、かつ、トレース用モータMTにより鉛
直方向のトレース軸Ｔ周りに回動自在に軸支され
たオプテイカルスキヤナー５によつて水平方向に
扇状に広がるビーム光線L′に偏向されて発射され
るべく構成してある。
更に、前記オプテイカルスキヤナー５はトレー
ス用モータMTとともにモータMxによつて前記水
平軸Ｘ周りに回動自在に軸支してあり、前記扇状
のビーム光線L′全体を上下方向に揺動自在に構成
してある。
ス用モータMTとともにモータMxによつて前記水
平軸Ｘ周りに回動自在に軸支してあり、前記扇状
のビーム光線L′全体を上下方向に揺動自在に構成
してある。
そして、前記各モータMz，MT，Mxには夫々
の軸Ｚ，Ｔ，Ｘの回動角を検出すべく角度検出器
としてのエンコーダEz，ET，Exを連動連結して
あり、このエンコーダEz，ET，Exによる検出角
度に基いて光線Ｌ，L′のスキヤンを制御可能にし
てある。
の軸Ｚ，Ｔ，Ｘの回動角を検出すべく角度検出器
としてのエンコーダEz，ET，Exを連動連結して
あり、このエンコーダEz，ET，Exによる検出角
度に基いて光線Ｌ，L′のスキヤンを制御可能にし
てある。
尚、第３図にも示すように、前記扇状のビーム
光L′の回転中心Ｔは前記鉛直軸Ｚより偏心してい
るが、各軸Ｔ，Ｚの間の距離が一定であり、その
距離も小さくできるので十分に補正可能であるか
ら実用上問題とはならない。
光L′の回転中心Ｔは前記鉛直軸Ｚより偏心してい
るが、各軸Ｔ，Ｚの間の距離が一定であり、その
距離も小さくできるので十分に補正可能であるか
ら実用上問題とはならない。
又、前記ビーム光Ｌを扇状のビーム光L′に偏向
する手段としてのオプテイカルスキヤナー５は、
ガルバノメータ等の電磁気的な手段のみならず円
筒レンズ等の光学的な手段等どのようなものでも
よい。
する手段としてのオプテイカルスキヤナー５は、
ガルバノメータ等の電磁気的な手段のみならず円
筒レンズ等の光学的な手段等どのようなものでも
よい。
更に又、回動角を検出するエンコーダとして
は、ロータリーエンコーダ、レゾルバ、ポテンシ
ヨメータ等いずれの手段でもよい。
は、ロータリーエンコーダ、レゾルバ、ポテンシ
ヨメータ等いずれの手段でもよい。
以下、上記構成になるビーム光発射装置を用い
て所定の基準平面に対する移動体のレベリングを
行なうシステムについて簡単に説明する。
て所定の基準平面に対する移動体のレベリングを
行なうシステムについて簡単に説明する。
第４図に示すように、上記構成になるビーム光
発射装置Ｕを移動体Ｖ上に全体を上下動自在に軸
支するとともに、３基のコーナーキユーブプリズ
ムＡ，Ｂ，Ｃ，を比較的接近させて３角形を構成
する即知の３位置に配設する。
発射装置Ｕを移動体Ｖ上に全体を上下動自在に軸
支するとともに、３基のコーナーキユーブプリズ
ムＡ，Ｂ，Ｃ，を比較的接近させて３角形を構成
する即知の３位置に配設する。
そして、前記ビーム光発射装置Ｕと実質的に同
じ位置に設けてある受光器Ｓによつて、前記ビー
ム光発射装置Ｕから発射され、コーナキユーブプ
リズムＡ，Ｂ，Ｃで反射されて戻つてくるビーム
光Ｌを受光し、その受光時における、前記各エン
コーダEz，Exおよび発射装置Ｕの上下動を検出
するエンコーダEYによつてビーム光L′の仰角、
と方向および高さを検出し、最終的に前記各コー
ナキユーブプリズムＡ，Ｂ，Ｃの全てから同時に
反射光が受光されるように発射装置Ｕの位置、向
きを調節して、前記３基のコーナキユーブプリズ
ムＡ，Ｂ，Ｃによつて形成される所定の基準平面
に対してレベリングを行なうのである。
じ位置に設けてある受光器Ｓによつて、前記ビー
ム光発射装置Ｕから発射され、コーナキユーブプ
リズムＡ，Ｂ，Ｃで反射されて戻つてくるビーム
光Ｌを受光し、その受光時における、前記各エン
コーダEz，Exおよび発射装置Ｕの上下動を検出
するエンコーダEYによつてビーム光L′の仰角、
と方向および高さを検出し、最終的に前記各コー
ナキユーブプリズムＡ，Ｂ，Ｃの全てから同時に
反射光が受光されるように発射装置Ｕの位置、向
きを調節して、前記３基のコーナキユーブプリズ
ムＡ，Ｂ，Ｃによつて形成される所定の基準平面
に対してレベリングを行なうのである。
尚、特許請求の範囲の項に図面との対照を便利
にする為に番号を記すが、該記入により本発明は
添付図面の構造に限定されるものではない。
にする為に番号を記すが、該記入により本発明は
添付図面の構造に限定されるものではない。
図面は本発明に係るビーム光発射装置の実施例
を示し、第１図は全体斜視図、第２図は側断面
図、第３図は動作の説明図、そして、第４図はレ
ベリングシステムの説明図である。 ２……光源、３……フレーム、４……反射装
置、５……オプテイカルスキヤナー、Ｌ……ビー
ム光線、Ｔ……軸、Ｚ……光軸、Ｘ……光軸Ｚと
直交する方向。
を示し、第１図は全体斜視図、第２図は側断面
図、第３図は動作の説明図、そして、第４図はレ
ベリングシステムの説明図である。 ２……光源、３……フレーム、４……反射装
置、５……オプテイカルスキヤナー、Ｌ……ビー
ム光線、Ｔ……軸、Ｚ……光軸、Ｘ……光軸Ｚと
直交する方向。
Claims (1)
- １ 定位置に固定されビーム状の光線Ｌを所定方
向に発射する光源２を設け、前記光線Ｌをその光
軸Ｚと直交する方向Ｘに反射する反射装置４を前
記光軸Ｚ周りに回転自在に設けるとともに、前記
光軸Ｚ周りで前記反射装置４とともに回転駆動さ
れるフレーム３上で、かつ、前記反射装置４近く
において、前記光軸Ｚに対して所定距離隔てて平
行に配置された軸Ｔと前記反射装置４で反射され
た前記光線Ｌとの交点位置にオプテイカルスキヤ
ナー５を設け、このオプテイカルスキヤナー５
は、前記反射装置４で反射された前記光線Ｌを入
射光として、前記交点位置を中心とする所定角度
範囲にわたつて広がる状態に偏向し、かつ、前記
光軸Ｚとほぼ直交する方向に向けて反射させるよ
うに構成してあることを特徴とするビーム光発射
装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22391583A JPS60115910A (ja) | 1983-11-28 | 1983-11-28 | ビ−ム光発射装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22391583A JPS60115910A (ja) | 1983-11-28 | 1983-11-28 | ビ−ム光発射装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60115910A JPS60115910A (ja) | 1985-06-22 |
| JPH0335645B2 true JPH0335645B2 (ja) | 1991-05-29 |
Family
ID=16805703
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22391583A Granted JPS60115910A (ja) | 1983-11-28 | 1983-11-28 | ビ−ム光発射装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60115910A (ja) |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS55166772A (en) * | 1979-06-14 | 1980-12-26 | Sharp Corp | Light quantity control system of optical reader |
-
1983
- 1983-11-28 JP JP22391583A patent/JPS60115910A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS60115910A (ja) | 1985-06-22 |
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