JPH0616244B2 - レ−ザビ−ムの位置決め装置 - Google Patents
レ−ザビ−ムの位置決め装置Info
- Publication number
- JPH0616244B2 JPH0616244B2 JP59075231A JP7523184A JPH0616244B2 JP H0616244 B2 JPH0616244 B2 JP H0616244B2 JP 59075231 A JP59075231 A JP 59075231A JP 7523184 A JP7523184 A JP 7523184A JP H0616244 B2 JPH0616244 B2 JP H0616244B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- laser beam
- photodetector
- light source
- positioning device
- laser
- 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.)
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-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
- G01B11/00—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
- G01B11/26—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring angles or tapers; for testing the alignment of axes
- G01B11/27—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring angles or tapers; for testing the alignment of axes for testing the alignment of axes
- G01B11/272—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring angles or tapers; for testing the alignment of axes for testing the alignment of axes using photoelectric detection means
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Description
【発明の詳細な説明】 ［発明の技術分野］ この発明は、レーザビームを用いて速度や変位等の物理
量を計測する際、計測対象にレーザビームを照射するた
めに用いられるレーザビームの位置決め装置に関するも
のである。
量を計測する際、計測対象にレーザビームを照射するた
めに用いられるレーザビームの位置決め装置に関するも
のである。
［従来技術］ 第１図は従来のレーザビーム位置決め装置の構成図であ
る。図において、(1)はレーザ光源、(2)は光偏向器、
(3)は光偏向器(2)のコントロール回路、(4)は偏向され
たレーザビーム、(5)は光検出器である。
る。図において、(1)はレーザ光源、(2)は光偏向器、
(3)は光偏向器(2)のコントロール回路、(4)は偏向され
たレーザビーム、(5)は光検出器である。
つぎに動作について説明する。レーザ光源(1)より出射
されたレーザビーム(4)は、光偏向器(2)により、光検出
器(5)の設置された平面内を２次元走査される。レーザ
ビーム走査時に、光検出器(5)でレーザビーム(4)が検出
された時、該光検出器(5)が光偏向器(2)のコントロール
回路(3)に信号を送出する。これにより、レーザビーム
(4)は光検出器(5)の方向へ位置決めされる。
されたレーザビーム(4)は、光偏向器(2)により、光検出
器(5)の設置された平面内を２次元走査される。レーザ
ビーム走査時に、光検出器(5)でレーザビーム(4)が検出
された時、該光検出器(5)が光偏向器(2)のコントロール
回路(3)に信号を送出する。これにより、レーザビーム
(4)は光検出器(5)の方向へ位置決めされる。
従来のレーザビームの位置決め装置は、以上のようにレ
ーザビーム(4)を２次元走査して該レーザビーム(4)を位
置決めする構成のため、位置決めに要する時間が長い欠
点があった。
ーザビーム(4)を２次元走査して該レーザビーム(4)を位
置決めする構成のため、位置決めに要する時間が長い欠
点があった。
［発明の概要］ この発明は上記のような従来のものの欠点を除去するた
めになされたもので、レーザビームを光偏向器を用いて
２次元走査する代わりに、光学的粗面物体を用いてレー
ザビームを拡散させ、２次元の強度分布を持った干渉パ
ターンを発生させることにより、２次元走査に比して短
時間の位置決めができるレーザビームの位置決め装置を
提供することを目的としている。
めになされたもので、レーザビームを光偏向器を用いて
２次元走査する代わりに、光学的粗面物体を用いてレー
ザビームを拡散させ、２次元の強度分布を持った干渉パ
ターンを発生させることにより、２次元走査に比して短
時間の位置決めができるレーザビームの位置決め装置を
提供することを目的としている。
［発明の実施例］ 以下、この発明の一実施例を図面について説明する。
第２図はこの発明に係るレーザビームの位置決め装置の
一例を示すもので、第１図と同一部所には同一符号を付
して説明を省略する。
一例を示すもので、第１図と同一部所には同一符号を付
して説明を省略する。
同図において、(21)はすりガラスのような光学的粗面物
体で、レーザ光源(1)からのレーザビーム(4)を位相変調
して拡散照射させるものである。(22)は粗面物体(21)の
回転機構であり、レーザビーム(4)の照射されている点
を中心に該粗面物体(21)を回転させるようになってい
る。(23)は光検出器(5)からの出力の時間変動を測定す
る信号処理回路、(24)は上記レーザ光源(1)や粗面物体
(21)からなるブロックの駆動機構で、上記信号処理回路
(23)からの出力を受けて上記時間変動が小さくなるよう
に上記光源(1)の向きを変移させるものである。
体で、レーザ光源(1)からのレーザビーム(4)を位相変調
して拡散照射させるものである。(22)は粗面物体(21)の
回転機構であり、レーザビーム(4)の照射されている点
を中心に該粗面物体(21)を回転させるようになってい
る。(23)は光検出器(5)からの出力の時間変動を測定す
る信号処理回路、(24)は上記レーザ光源(1)や粗面物体
(21)からなるブロックの駆動機構で、上記信号処理回路
(23)からの出力を受けて上記時間変動が小さくなるよう
に上記光源(1)の向きを変移させるものである。
上記信号処理回路(23)は、たとえば第５図に示すように
光検出器(5)の出力から直流成分を除去する直流成分除
去回路(51)、絶対値回路もしくはこの例の２乗回路(52)
および平滑化回路(53)から構成されている。
光検出器(5)の出力から直流成分を除去する直流成分除
去回路(51)、絶対値回路もしくはこの例の２乗回路(52)
および平滑化回路(53)から構成されている。
つぎに、上記構成の動作について説明する。
レーザ光源(1)より発射されるレーザビーム(4)は、粗面
物体(21)により位相変調されて拡散照射される。このた
めに、光検出器(5)が置かれた観測面では、スペックル
パターンと呼ばれる粒状の強度分布をもつ干渉パターン
があらわれ、さらに粗面物体(21)が、レーザビーム(4)
が照射されている点を中心として、回転機構(22)によっ
て回転されていることにより、スペックルパターンも回
転運動を行なう。光検出器(5)で検出される光強度は、
レーザビーム(4)の中心よりはずれた場合、第３図のよ
うに光強度の時間変動が大きく、中心に近づくに従っ
て、第４図のように変動が小さくなる。そこで、光検出
器(5)で検出された光強度の時間変動を、信号処理回路
(23)を用いて測定する。つまり、上記光検出器(5)から
の出力である光強度信号（第６図(A)）は信号処理回路
(23)の直流成分除去回路(51)で、第６図(B)のように直
流成分が除去されたのち、２乗回路(52)に入力される。
２乗回路(52)からの出力（第６図(C)）は平滑化回路(5
3)で第６図(D)のように平滑され、換言すれば上記時間
変動に比例した直流電圧が得られることになる。これを
測定信号として、駆動機構(24)に印加すれば、駆動機構
(24)は上記時間変動が小さくなる方向へレーザビーム
(4)を位置決めする。
物体(21)により位相変調されて拡散照射される。このた
めに、光検出器(5)が置かれた観測面では、スペックル
パターンと呼ばれる粒状の強度分布をもつ干渉パターン
があらわれ、さらに粗面物体(21)が、レーザビーム(4)
が照射されている点を中心として、回転機構(22)によっ
て回転されていることにより、スペックルパターンも回
転運動を行なう。光検出器(5)で検出される光強度は、
レーザビーム(4)の中心よりはずれた場合、第３図のよ
うに光強度の時間変動が大きく、中心に近づくに従っ
て、第４図のように変動が小さくなる。そこで、光検出
器(5)で検出された光強度の時間変動を、信号処理回路
(23)を用いて測定する。つまり、上記光検出器(5)から
の出力である光強度信号（第６図(A)）は信号処理回路
(23)の直流成分除去回路(51)で、第６図(B)のように直
流成分が除去されたのち、２乗回路(52)に入力される。
２乗回路(52)からの出力（第６図(C)）は平滑化回路(5
3)で第６図(D)のように平滑され、換言すれば上記時間
変動に比例した直流電圧が得られることになる。これを
測定信号として、駆動機構(24)に印加すれば、駆動機構
(24)は上記時間変動が小さくなる方向へレーザビーム
(4)を位置決めする。
ここで、上記粗面物体(21)を用いてレーザビーム(4)を
拡散させて２次元の強度分布をもった干渉パターンを発
生させ、これの検出出力の時間的変動が小さくなる方向
へレーザビーム(4)の発射方向を制御するため、２次元
走査するものの走査時間に比して短い時間でレーザビー
ム(4)の位置決めを行なうことができる。
拡散させて２次元の強度分布をもった干渉パターンを発
生させ、これの検出出力の時間的変動が小さくなる方向
へレーザビーム(4)の発射方向を制御するため、２次元
走査するものの走査時間に比して短い時間でレーザビー
ム(4)の位置決めを行なうことができる。
［発明の効果］ 以上のように、この発明によれば光学的粗面物体にレー
ザビームを照射して２次元の強度分布をもつ干渉パター
ンを発生させ、これを検出した出力から、光源の向き、
つまり、レーザービームの発射方向を制御するように構
成したので、従来のように、レーザービームを２次元走
査する必要がなくなり、干渉パターンの性質、かなわ
ち、レーザービームの照射方向に延長した直線とそれに
直交する平面との交点から遠いほど干渉パターンが速く
移動するといった性質を利用して、レーザビームの位置
決めを短時間で実現することができる。
ザビームを照射して２次元の強度分布をもつ干渉パター
ンを発生させ、これを検出した出力から、光源の向き、
つまり、レーザービームの発射方向を制御するように構
成したので、従来のように、レーザービームを２次元走
査する必要がなくなり、干渉パターンの性質、かなわ
ち、レーザービームの照射方向に延長した直線とそれに
直交する平面との交点から遠いほど干渉パターンが速く
移動するといった性質を利用して、レーザビームの位置
決めを短時間で実現することができる。
第１図は、従来のレーザビームの位置決め装置を示すブ
ロック図、第２図はこの発明に係るレーザビームの位置
決め装置の一例を示すブロック図、第３図および第４図
それぞれ光強度の時間に対する変動が大きい状態および
小さい状態での光強度・時間関係図、第５図は信号処理
回路の具体的構成を示すブロック図、第６図(A)〜(D)は
上記信号処理回路の各部の信号波形図である。 (1)……レーザ光源、(4)……レーザビーム、(5)……光
検出器、(21)……光学的粗面物体、(22)……回転機構、
(23)……信号処理回路、(24)……駆動機構。 なお、図中同一符号は同一もしくは相当部分を示す。
ロック図、第２図はこの発明に係るレーザビームの位置
決め装置の一例を示すブロック図、第３図および第４図
それぞれ光強度の時間に対する変動が大きい状態および
小さい状態での光強度・時間関係図、第５図は信号処理
回路の具体的構成を示すブロック図、第６図(A)〜(D)は
上記信号処理回路の各部の信号波形図である。 (1)……レーザ光源、(4)……レーザビーム、(5)……光
検出器、(21)……光学的粗面物体、(22)……回転機構、
(23)……信号処理回路、(24)……駆動機構。 なお、図中同一符号は同一もしくは相当部分を示す。
Claims (1)
- 【請求項１】レーザー光源と、このレーザー光源からの
レーザービームを拡散して２次元の強度分布をもつ干渉
パターンを発生させる光学的粗面物体と、この粗面物体
および上記干渉パターンをレーザービームの照射点を中
心に回転させる回転機構と、上記レーザービームの光検
出器と、この光検出器により検出された光強度信号のレ
ーザービームの中心から遠いほど大きくなる時間変動を
検出して、その時間変動に比例した信号を出力する信号
処理回路と、この信号処理回路からの信号を受けて上記
時間変動が小さくなる方向へ上記光源の向きを変移させ
る駆動機構とを具備したレーザービームの位置決め装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59075231A JPH0616244B2 (ja) | 1984-04-13 | 1984-04-13 | レ−ザビ−ムの位置決め装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59075231A JPH0616244B2 (ja) | 1984-04-13 | 1984-04-13 | レ−ザビ−ムの位置決め装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60218123A JPS60218123A (ja) | 1985-10-31 |
| JPH0616244B2 true JPH0616244B2 (ja) | 1994-03-02 |
Family
ID=13570239
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59075231A Expired - Lifetime JPH0616244B2 (ja) | 1984-04-13 | 1984-04-13 | レ−ザビ−ムの位置決め装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0616244B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07291348A (ja) * | 1994-04-19 | 1995-11-07 | Fuji Mach Co Ltd | サンドイッチの包装体 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58167907A (ja) * | 1982-03-30 | 1983-10-04 | Agency Of Ind Science & Technol | 回転物体の回転中心位置検出方法 |
-
1984
- 1984-04-13 JP JP59075231A patent/JPH0616244B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07291348A (ja) * | 1994-04-19 | 1995-11-07 | Fuji Mach Co Ltd | サンドイッチの包装体 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS60218123A (ja) | 1985-10-31 |
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