CN105651252A - 倾斜检测装置以及旋转激光装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及倾斜检测装置以及旋转激光装置。固定部和倾斜转动基板经由枢轴部以能相对旋转的方式设置，所述固定部和所述倾斜转动基板的任一个与所述枢轴部整体地构成，所述倾斜检测装置具备：倾斜检测部，设置在所述固定部和所述倾斜转动基板之中的相对于所述枢轴部进行相对旋转的侧；以及角度检测图案，形成于所述枢轴部，所述倾斜检测部具备：光源，向所述枢轴部照射照明光；光接收元件，对由所述枢轴部反射的照明光进行光接收；光学系统，将图案像投影到该光接收元件；以及运算部，基于所述枢轴部进行旋转的情况下的投影到所述光接收元件的所述图案像的投影位置来检测所述枢轴部的旋转。

Description

倾斜检测装置以及旋转激光装置

技术领域

本发明涉及能够基于图案来检测倾斜的倾斜检测装置以及旋转激光装置。

背景技术

作为在倾斜检测装置中使用的倾斜检测单元，广泛地使用直线运动编码器（linearmotionencoder）、循环编码器（circleencoder）等编码器。

然而，为了使倾斜检测精度高精度化，需要使编码器大型化。此外，需要将移动量大的部位作为检测对象，因此，不能避免装置本身的大型化。因此，难以使装置的小型化和倾斜检测精度的高精度化并存。

发明内容

本发明的目的是提供谋求装置的小型化的倾斜检测装置以及旋转激光装置。

为了达成上述目的，在本发明的倾斜检测装置中，固定部和倾斜转动基板经由枢轴部以能相对旋转的方式设置，所述固定部和所述倾斜转动基板的任一个与所述枢轴部整体地构成，所述倾斜检测装置具备：倾斜检测部，设置在所述固定部和所述倾斜转动基板之中的相对于所述枢轴部进行相对旋转的侧；以及角度检测图案，形成于所述枢轴部，所述倾斜检测部具备：光源，向所述枢轴部照射照明光；光接收元件，对由所述枢轴部反射的照明光进行光接收；光学系统，将图案像投影到该光接收元件；以及运算部，基于所述枢轴部进行旋转的情况下的投影到所述光接收元件的所述图案像的投影位置来检测所述枢轴部的旋转。

此外，在本发明的倾斜检测装置中，所述光学系统具备配设在光轴上的偏光板、偏振光束分光器、以及1/4波长板，经由所述偏光板、所述偏振光束分光器和所述1/4波长板向所述枢轴部照射照明光，使所述光接收元件经由所述1/4波长板和所述偏振光束分光器对由该枢轴部反射的所述图案像进行光接收。

此外，在本发明的倾斜检测装置中，所述偏光板为形成在所述偏振光束分光器的入射面的偏光膜，所述1/4波长板为形成在所述偏振光束分光器的射出面的1/4波长膜。

进而，此外，本发明的旋转激光装置是，一种旋转激光装置，具备：以能倾斜转动的方式设置并且使激光光线在水平方向上偏向而旋转照射的激光照明器、使该激光照明器倾斜的倾斜部、以及设定所述激光照明器的目标倾斜角的倾斜设定部，其中，所述倾斜设定部具备：底板，与所述激光照明器的轴心正交；倾斜转动基板，相对于该底板经由枢轴部以能倾斜转动的方式设置；倾斜检测器，设置于该倾斜转动基板并且对该倾斜转动基板的水平进行检测；角度检测图案，形成于所述枢轴部；以及所述倾斜检测部，设置于所述倾斜转动基板。

根据本发明，固定部和倾斜转动基板经由枢轴部以能相对旋转的方式设置，所述固定部和所述倾斜转动基板的任一个与所述枢轴部整体地构成，所述本发明具备：倾斜检测部，设置在所述固定部和所述倾斜转动基板之中的相对于所述枢轴部进行相对旋转的侧；以及角度检测图案，形成于所述枢轴部，所述倾斜检测部具备：光源，向所述枢轴部照射照明光；光接收元件，对由所述枢轴部反射的照明光进行光接收；光学系统，将图案像投影到该光接收元件；以及运算部，基于所述枢轴部进行旋转的情况下的投影到所述光接收元件的所述图案像的投影位置来检测所述枢轴部的旋转，因此，与所述倾斜转动基板的移动量相比所述角度检测图案的移动量只是一点，能够使对所述图案像进行光接收的所述光接收元件变小，谋求小型化以及成本的削减，并且，能够高精度地检测所述倾斜转动基板的倾斜角。

此外，根据本发明，所述光学系统具备配设在光轴上的偏光板、偏振光束分光器、以及1/4波长板，经由所述偏光板、所述偏振光束分光器和所述1/4波长板向所述枢轴部照射照明光，使所述光接收元件经由所述1/4波长板和所述偏振光束分光器对由该枢轴部反射的所述图案像进行光接收，因此，所述图案像不会被反射到所述光源侧，此外，来自该光源的照明光不会被所述光接收元件光接收，能够使所述倾斜转动基板的倾斜检测工作稳定。

此外，根据本发明，所述偏光板为形成在所述偏振光束分光器的入射面的偏光膜，所述1/4波长板为形成在所述偏振光束分光器的射出面的1/4波长膜，因此，能够削减部件个数，进一步小型化。

进而，此外，根据本发明，是一种旋转激光装置，具备：以能倾斜转动的方式设置并且使激光光线在水平方向上偏向而旋转照射的激光照明器、使该激光照明器倾斜的倾斜部、以及设定所述激光照明器的目标倾斜角的倾斜设定部，其中，所述倾斜设定部具备：底板，与所述激光照明器的轴心正交；倾斜转动基板，相对于该底板经由枢轴部以能倾斜转动的方式设置；倾斜检测器，设置于该倾斜转动基板并且对该倾斜转动基板的水平进行检测；角度检测图案，形成于所述枢轴部；以及所述倾斜检测部，设置于所述倾斜转动基板，因此，不需要设置用于检测前述倾斜转动基板的倾斜的机构，能够削减部件个数，谋求小型化。

附图说明

图1是示出本发明的第一实施例的倾斜检测装置的概略结构图。

图2是说明形成在前述倾斜检测装置的枢轴（pivot）部的角度检测图案的说明图。

图3是示出本发明的第二实施例的倾斜检测装置的概略结构图。

图4是应用了本发明的实施例的倾斜检测装置的旋转激光装置的一个例子。

图5是图4的Ａ-Ａ向视图。

具体实施方式

以下，参照附图并说明本发明的实施例。

首先，在图1中，对本发明的第一实施例的倾斜检测装置进行说明。

在图1中，1是作为固定部的底板（baseplate），在图1中示出了该底板1的一部分。2是作为可动部的倾斜转动基板，该倾斜转动基板2能够相对于前述底板1倾斜，在图1中示出了前述倾斜转动基板2的一部分。该倾斜转动基板2被设置为与枢轴部3整体地旋转，能够相对于前述底板1而相对地倾斜转动。

前述枢轴部3是球体，在前述底板1设置有孔。该孔的周面（peripheralsurface）为球面，以使前述枢轴部3嵌合，前述孔为前述枢轴部3的球面座4。此外，前述枢轴部3旋转自由地嵌合于前述球面座4，前述倾斜转动基板2将前述枢轴部3作为支点进行旋转。此外，关于该枢轴部3，在被嵌合于前述球面座4时前述枢轴部3的下部的一部分向下方露出。

前述倾斜检测装置检测前述底板1与前述枢轴部3之间的相对的倾斜。前述倾斜检测装置由设置在前述底板1的倾斜检测部5以及形成在前述枢轴部3的角度检测图案6构成。

以下，对前述倾斜检测部5进行说明。

在铅直上方设置有发出照明光的光源7，例如LED。在该光源7的照明光轴（projectionopticalaxis）8上配设有照明透镜（projectionlens）9、偏光板11、偏振光束分光器12、1/4波长板13、聚光透镜14、以及前述角度检测图案6。此外，前述照明光轴8被设定为通过前述枢轴部3的中心。

前述偏光板11例如具有将从前述光源7射出的照明光做成例如P偏振光的照明光的光学特性。前述偏振光束分光器12例如具有透射P偏振光的光并且反射S偏振光的光的偏振光特性。

前述光源7、前述照明透镜9、前述偏光板11、前述偏振光束分光器12、前述1/4波长板13、前述聚光透镜14构成照明光学系统15。

在前述偏振光束分光器12的反射光轴16上配设有成像透镜17、作为二维传感器的光接收元件18。关于该光接收元件18，使用例如作为像素的集合体的轮廓传感器（profilesensor）。

关于该轮廓传感器，像素呈矩阵状排列，能够仅通过正交的2个方向（X方向、Y方向）的各列的量的像素的信息来检测在轮廓传感器内的对象物的位置。因此，通过轮廓传感器能够在不取得全部像素的信息的情况下简便地检测在轮廓传感器内的对象物的位置。

再有，也可以使用CCD、CMOS传感器来作为前述光接收元件18，取得全部像素的信息，检测在前述光接收元件18上的对象物的位置。

该光接收元件18将光接收信号输出到运算部19，该运算部19基于光接收信号来运算对象物的位置。此外，该运算部19运算对象物的位置的移位、移位方向，基于运算结果来检测前述倾斜转动基板2的倾斜角、倾斜方向。

前述聚光透镜14、前述1/4波长板13、前述偏振光束分光器12、前述成像透镜17、前述光接收元件18构成光接收光学系统21。此外，由前述偏光板11和前述1/4波长板13构成光隔离器（isolator）。

接着，对前述角度检测图案6进行说明。该角度检测图案6通过印刷或刻印等所需要的方法形成在前述枢轴部3的下表面。

前述角度检测图案6例如如图2所示那样呈格子状地配置有焊盘（land）22。各焊盘22在X方向上尺寸分别不同，此外，各焊盘22在Y方向上尺寸分别不同。因此，前述角度检测图案6被构成为包含X方向、Y方向的二维的信息。

从前述光源7射出的照明光通过前述照明透镜9而被做成平行光束，在通过前述偏光板11的过程中被做成例如P偏振光，透射前述偏振光束分光器12。透射该偏振光束分光器12的照明光通过前述1/4波长板13，被前述聚光透镜14聚光，向前述枢轴部3的下表面即前述角度检测图案6入射。

在前述枢轴部3的下表面反射的反射光即前述角度检测图案6的图案像再次通过前述1/4波长板13，被前述偏振光束分光器12反射。照明光两次通过前述1/4波长板13，由此，从P偏振光变更为S偏振光。

S偏振光的照明光被前述偏振光束分光器12反射，通过前述成像透镜17聚光到前述光接收元件18。因此，前述聚光透镜14、前述成像透镜17作为用于使前述角度检测图案6投影到前述光接收元件18的成像透镜发挥作用。

再有，也可以使用半球状的透镜等倍率大的透镜来作为前述成像透镜17。使前述成像透镜17采用以单体在前述光接收元件18上成像的屈光力，由此，能够省略前述聚光透镜14。

前述倾斜转动基板2倾斜转动，前述枢轴部3相对于前述倾斜检测部5而相对旋转，由此，前述角度检测图案6相对于前述底板1即前述倾斜检测部5而相对地进行移位。通过前述角度检测图案6进行移位，从而被前述光接收元件18光接收的前述角度检测图案6的图案像的投影位置发生变化。前述运算部19能够基于来自前述光接收元件18的光接收信号来运算投影位置的移位，基于运算结果来检测前述倾斜转动基板2的倾斜。

再有，该倾斜转动基板2的倾斜也可以基于倾斜后的前述光接收元件18上的图案像的位置相对于倾斜前的前述光接收元件18上的图案像的位置的移动量、移动方向来检测。此外，也可以在前述光接收元件18上设定座标系和原点，基于相对于座标系的原点的前述光接收元件18上的图案像的位置来检测前述倾斜转动基板2的倾斜。

前述枢轴部3在旋转方向上没有限制，在XY这2个方向上自由地进行旋转，此外，前述光接收元件18能够检测前述角度检测图案6的二维的移位。因此，关于前述倾斜检测装置中的倾斜方向，能够分别检测X方向、Y方向、进而XY的复合方向。

在可动部即前述倾斜转动基板2设置用于使该倾斜转动基板2倾斜转动的驱动部，由此，能够基于前述倾斜检测装置的倾斜检测结果而利用前述驱动部使前述倾斜转动基板2倾斜为任意的倾斜角。

图3示出了本发明的第二实施例的倾斜检测装置。在图3中，对与在图1中所示的部分同等的部分标注相同附图标记，省略其说明。

在图3所示的倾斜检测装置中，枢轴部3被设置在固定侧。该枢轴部3与作为固定部的支柱23为整体。倾斜转动基板2将前述枢轴部3作为支点，能够相对于该枢轴部3在水平2个方向上相对旋转。

倾斜检测部5被设置在前述倾斜转动基板2侧，该倾斜转动基板2与前述倾斜检测部5整体地构成。因此，该倾斜检测部5相对于前述枢轴部3以能相对旋转的方式设置。通过使前述倾斜转动基板2倾斜转动，从而该倾斜转动基板2和前述倾斜检测部5相对于前述枢轴部3整体地倾斜转动。

在前述枢轴部3形成角度检测图案6。此外，当前述倾斜转动基板2在与固定部之间相对旋转时前述枢轴部3相对于前述倾斜检测部5相对旋转的情况与第一实施例同样。前述倾斜转动基板2和前述倾斜检测部5整体地倾斜转动，因此，前述角度检测图案6相对于前述倾斜检测部5相对地进行旋转，此外，相对地进行移位。

与图1同样地，从光源7经由照明光学系统15向前述角度检测图案6照射照明光。该角度检测图案6的图案像经由光接收光学系统21而投影到光接收元件18。

因此，前述角度检测图案6相对于前述光接收元件18进行移位。此外，能够基于前述角度检测图案6相对于该光接收元件18的移位来检测前述倾斜转动基板2的倾斜。

在可动部即前述倾斜转动基板2设置用于使该倾斜转动基板2倾斜转动的驱动部，由此，能够基于前述倾斜检测装置的倾斜检测结果来利用前述驱动部使前述倾斜转动基板2倾斜为任意的倾斜角。

在图4、图5中，说明了应用了前述倾斜检测装置的测量机的一个例子。在图4、图5中，对与在图3中所示的部分同等的部分标注相同附图标记，省略其说明。此外，在以下的说明中，例示旋转激光装置24来作为测量机，对在该旋转激光装置24的倾斜设定部设置有前述倾斜检测装置的情况进行说明。

在前述旋转激光装置24中，倾斜转动基板2为可动部，倾斜检测部5被设置于前述倾斜转动基板2。

在外壳（casing）25的中央形成有截顶圆锥形的凹部26，在该凹部26的中央形成有支承座27。关于该支承座27，在前述凹部26贯穿设置有圆形的贯通孔28，在对该贯通孔28的内周进行3等分后的位置形成平滑地隆起的突起29。

发出照明光的激光照明器31被插入到前述贯通孔28，该激光照明器31的头部32被前述支承座27所支承。前述头部32的下部为球面形状的球面部32ａ，该球面部32ａ滑动自由地抵接于前述突起29，由此，前述激光照明器31被相对于垂线倾斜转动自由地支承。

在前述头部32设置有在水平方向上延伸的电动机座33，在该电动机座33设置有扫描电动机34。齿轮35嵌接于该扫描电动机34的输出轴，该齿轮35与扫描齿轮36（后述）啮合。

在前述头部32经由轴承37旋转自由地设置有棱镜保持体38，该棱镜保持体38的轴心与前述激光照明器31的轴心一致。前述扫描齿轮36嵌接于前述棱镜保持体38，该扫描齿轮36与前述齿轮35啮合。通过前述扫描电动机34以垂直轴心为中心来旋转前述棱镜保持体38，由该棱镜保持体38、前述扫描齿轮36等构成转动部39。此外，在前述棱镜保持体38设置有五角棱镜（pentagonalprism）41，该五角棱镜41使从前述激光照明器31发出的照明光通过照明窗42在水平方向上偏向而射出。

此外，在前述激光照明器31的下端紧贴有底板43。大致直角三角形状的该底板43与前述激光照明器31的轴心正交。在该底板43的直角顶部附近竖立设置有前述支柱23，在该支柱23的上端紧贴有前述枢轴部3。

在前述底板43的上方配置有直角L字状的前述倾斜转动基板2，在该倾斜转动基板2的背面L字状的顶部形成有圆锥状的球面座44。前述枢轴部3嵌合于该球面座44，前述支柱23经由前述枢轴部3而支承前述倾斜转动基板2的顶部。该倾斜转动基板2能够以前述枢轴部3为中心进行枢轴运动。

此外，在前述倾斜转动基板2的前述枢轴部3的正上方设置有前述倾斜检测部5。该倾斜检测部5与前述倾斜转动基板2整体地倾斜转动，相对于形成在前述枢轴部3的上表面的前述角度检测图案6而相对地倾斜转动。

此外，在前述倾斜转动基板2以在直角处交叉的方式设置有作为对水平进行感测的倾斜检测器的气泡管45、46。该气泡管45、46是静电电容检测型的电气泡管，输出以水平面为基准与倾斜角度对应的电信号。

由前述底板43、前述倾斜转动基板2、前述倾斜检测部5、前述气泡管45、46、前述角度检测图案6构成倾斜设定部。

进而，在前述倾斜转动基板2和前述底板43之间设置有弹簧（spring）47，按压前述球面座44到前述枢轴部3，并且，在图3中在顺时针方向上对前述倾斜转动基板2施力。

軸承板48配设在前述激光照明器31的中途部，前述軸承板48在水平方向上从前述激光照明器31突出。在形成将前述底板43的前述支柱23作为顶点的三角形的位置旋转自由地竖立设置有倾斜转动螺钉49、51。该倾斜转动螺钉49、51的上端分别被前述軸承板48旋转自由地支承。

前述倾斜转动螺钉49的下端部从前述底板43向下方突出。倾斜转动齿轮52嵌接于前述倾斜转动螺钉49的突出的下端部，该倾斜转动齿轮52与后述的倾斜转动齿轮53啮合。同样地，前述倾斜转动螺钉51的下端部从前述底板43向下方突出。倾斜转动齿轮54嵌接于前述倾斜转动螺钉51的突出的端部，该倾斜转动齿轮54与后述的倾斜转动齿轮55啮合。

倾斜转动螺母56拧接于前述倾斜转动螺钉49，在该倾斜转动螺母56在水平方向上突出设置有剖面圆形状的螺母销（nutpin）57。从前述倾斜转动基板2的前述倾斜转动螺钉49侧端面突出设置倾斜转动销（pin）58，该倾斜转动销58与前述螺母销57抵接。进而，在前述底板43和前述軸承板48之间架设有平行的2个导销（guidepin）59。通过该导销59滑动自由地夹持前述倾斜转动销58，限制前述倾斜转动基板2的水平方向的旋转，并且，通过前述导销59容许前述倾斜转动销58的上下方向以及以该倾斜转动销58的轴心为中心的旋转。

此外，倾斜转动螺母61拧接于前述倾斜转动螺钉51，在该倾斜转动螺母61突出设置有剖面圆形状的螺母销62。从前述倾斜转动基板2的前述倾斜转动螺钉51侧端面突出设置倾斜转动销63，该倾斜转动销63与前述螺母销62抵接。

在前述底板43的下表面垂直设置有脚柱64，经由该脚柱64紧贴有电动机座（motorbase）65。在该电动机座65的上表面设置有作为脉冲电动机的倾斜角设定电动机66、67。将前述倾斜转动齿轮53嵌接于该倾斜角设定电动机66的输出轴，将前述倾斜转动齿轮55嵌接于前述倾斜角设定电动机67的输出轴，分别使前述倾斜转动齿轮53、55与前述倾斜转动齿轮52、54啮合。

接着，对使前述激光照明器31倾斜的倾斜部进行说明。

使倾斜转动臂68、69在水平方向上从该激光照明器31的前述头部32正交地延伸。再有，在图4中，仅图示该倾斜转动臂68，省略前述倾斜转动臂69的图示。前述倾斜转动臂68、69贯通前述凹部26的圆锥面，位于前述外壳25的内部，在顶端突出设置有卡合销71、72。再有，在图4中，仅图示该卡合销71，省略前述卡合销72的图示。

前述卡合销71、72是圆柱形状，以该卡合销71、72的轴心彼此正交并且被包含在通过前述球面部32ａ的中心的平面内的方式决定位置关系。此外，关于前述卡合销71、72的任一个例如该卡合销71，限制水平方向的移动，仅能够在上下方向上移动。

在前述外壳25的内壁设置有搁板73、74，在该搁板73设置有倾斜电动机75，在前述搁板74设置有倾斜电动机76（未图示）。此外，驱动齿轮77嵌接于前述倾斜电动机75的旋转轴，驱动齿轮78（未图示）嵌接于前述倾斜电动机76的旋转轴。

与前述卡合销71正交的螺旋轴79架设地设置在前述外壳25的顶棚部和前述搁板73。被动齿轮81嵌接于前述螺旋轴79，前述驱动齿轮77与该被动齿轮81啮合。将滑动螺母82拧接于前述螺旋轴79，在该滑动螺母82突出设置有销83，使该销83与前述卡合销71滑动自由地抵接。

同样地，将与前述卡合销72正交的螺旋轴（未图示）架设地设置在前述外壳25的顶棚部和前述搁板74，将与前述驱动齿轮78啮合的被动齿轮（未图示）嵌接于前述螺旋轴。此外，将突出设置有销（未图示）的滑动螺母（未图示）拧接于前述螺旋轴，使前述销与前述卡合销72滑动自由地抵接。

在前述外壳25的顶棚部以及2个螺旋轴之间设置弹簧支承84，在该弹簧支承84与前述激光照明器31之间拉紧设置有弹簧85。该弹簧85在图4中以前述支承座27为中心在顺时针方向上对前述激光照明器31施力。

在图4中，86是收纳有用于驱动前述旋转激光装置24的电池的电池盒。此外，上述的前述旋转激光装置24的主体部87经由调平螺栓88设置于未图示的三脚架。进而，89为围绕前述棱镜保持体38的周围的玻璃窗。

接着，对在前述旋转激光装置24中使从前述激光照明器31射出的照明光的照明方向倾斜的情况进行说明。

首先，基于前述倾斜检测部5的检测结果，使前述倾斜转动基板2与前述底板43的相对的倾斜为0。即，使前述倾斜转动基板2与前述底板43平行。此时，通过从前述倾斜检测部5的前述光源7射出并且在前述角度检测图案6反射的照明光而得到的图案像的投影位置为前述光接收元件18的原点例如中心。前述激光照明器31的轴心与前述倾斜转动基板2正交。

接着，基于前述气泡管45、46的感测结果，使前述倾斜电动机75、76驱动，使前述激光照明器31倾斜转动。通过使该激光照明器31倾斜转动，从而前述气泡管45、46为感测水平的状态，进行前述激光照明器31的调平。在该状态下，该激光照明器31为铅直（该激光照明器31的轴心为铅直）。

在该激光照明器31的调平后，基于所输入的倾斜值使前述倾斜转动基板2倾斜。例如，通过与前述倾斜值对应的步骤数来驱动前述倾斜角设定电动机66，使前述倾斜转动基板2向与想要使前述激光照明器31倾斜的方向相反的方向倾斜期望的角度。前述倾斜转动基板2倾斜，由此，前述倾斜检测部5相对于前述枢轴部3相对地进行旋转。因此，投影到前述光接收元件18的图案像移动，能够基于该图案像的位置来检测前述倾斜转动基板2的倾斜角。

在使前述倾斜转动基板2倾斜之后，使前述倾斜电动机75驱动，在前述气泡管45、46检测出水平之前，使前述激光照明器31向想要倾斜的方向倾斜。此时，前述倾斜检测部5和前述枢轴部3整体倾斜，因此，维持由前述倾斜检测部5得到的前述倾斜转动基板2的倾斜检测结果。

前述气泡管45、46检测出水平，由此，前述激光照明器31的倾斜设定完成，照明光的照明方向的倾斜设定完成。在该状态下，通过前述扫描电动机34经由前述棱镜保持体38使前述五角棱镜41旋转，由此，能够形成在规定方向上倾斜期望的角度的基准面。

如上述那样，在本实施例中，在成为前述倾斜转动基板2倾斜转动时的支点的前述枢轴部3形成前述角度检测图案6，能够基于前述角度检测图案6相对于前述倾斜检测装置的相对的移动量来检测前述倾斜转动基板2的倾斜角。

因此，前述角度检测图案6的移动量与前述倾斜转动基板2的顶端侧的移动量相比大幅度地变小。与直接检测该倾斜转动基板2的移动量的情况相比，能够使用于对前述角度检测图案6的图案像进行光接收的前述光接收元件18变小，能够谋求制作成本的减少。

此外，在本实施例中，基于前述角度检测图案6的图案像的投影位置来检测前述倾斜转动基板2的倾斜角，因此，不需要如以往的编码器那样为了高精度化而大型化。因此，能够谋求前述倾斜检测装置的小型化，并且，能够高精度地检测倾斜。

此外，在本实施例中，在前述枢轴部3通过印刷、刻印、曝光等形成前述角度检测图案6，只要检测在该角度检测图案6反射的图案像的前述光接收元件18上的光接收位置。因此，不需要另外设置用于检测倾斜的机构，能够削减部件个数。

此外，在本实施例中，前述角度检测图案6通过印刷、刻印等形成在球状物体。因此，环境温度变化时的伸缩也为大致点对称，也能够使误差极小化。

此外，在本实施例中，由前述偏光板11和前述1/4波长板13形成光隔离器。因此，仅特定的偏振方向的反射光被前述光接收元件18光接收，光量的减少被抑制，能够以充分的光量检测图案像，能够进一步提高前述倾斜检测装置的倾斜检测精度。

此外，在本实施例中，通过前述偏振光束分光器12对在前述角度检测图案6反射的图案像进行全反射。因此，前述图案像不会透射前述偏振光束分光器12而到达前述光源7侧，此外，来自该光源7的照明光不会被前述光接收元件18光接收，能够使前述倾斜检测装置的工作稳定。

此外，在本实施例中，在前述照明光轴8上设置前述聚光透镜14，将被前述照明透镜9做成平行光束的照明光对前述角度检测图案6聚光。因此，即使在通过前述偏光板11的过程中光强度减少的情况下，也能够将具有充分的光强度的前述角度检测图案6的图案像投影到前述光接收元件18。

再有，在本实施例中，在前述照明光轴8上设置前述偏光板11和前述1/4波长板13，由前述偏光板11和前述1/4波长板13形成光隔离器，但是，在前述偏振光束分光器12的入射面蒸镀具有例如仅透射P偏振光的光的偏振光特性的偏光膜，在前述偏振光束分光器12的射出面蒸镀1/4波长膜，以前述偏振光束分光器12单体形成光隔离器也可。在该情况下，能够省略前述偏光板11和前述1/4波长板13，能够进一步小型化前述倾斜检测装置。

此外，在S/N比不会特别成为问题的情况下，也能够省略光隔离器。

Claims (4)

1.一种倾斜检测装置，其中，固定部和倾斜转动基板经由枢轴部以能相对旋转的方式设置，所述固定部和所述倾斜转动基板的任一个与所述枢轴部整体地构成，所述倾斜检测装置具备：倾斜检测部，设置在所述固定部和所述倾斜转动基板之中的相对于所述枢轴部进行相对旋转的侧；以及角度检测图案，形成于所述枢轴部，所述倾斜检测部具备：光源，向所述枢轴部照射照明光；光接收元件，对由所述枢轴部反射的照明光进行光接收；光学系统，将图案像投影到该光接收元件；以及运算部，基于所述枢轴部进行旋转的情况下的投影到所述光接收元件的所述图案像的投影位置来检测所述枢轴部的旋转。

2.根据权利要求1所述的倾斜检测装置，其中，所述光学系统具备配设在光轴上的偏光板、偏振光束分光器、以及1/4波长板，经由所述偏光板、所述偏振光束分光器和所述1/4波长板向所述枢轴部照射照明光，使所述光接收元件经由所述1/4波长板和所述偏振光束分光器对由该枢轴部反射的所述图案像进行光接收。

3.根据权利要求2所述的倾斜检测装置，其中，所述偏光板为形成在所述偏振光束分光器的入射面的偏光膜，所述1/4波长板为形成在所述偏振光束分光器的射出面的1/4波长膜。

4.一种旋转激光装置，具备：以能倾斜转动的方式设置并且使激光光线在水平方向上偏向而旋转照射的激光照明器、使该激光照明器倾斜的倾斜部、以及设定所述激光照明器的目标倾斜角的倾斜设定部，其中，所述倾斜设定部具备：底板，与所述激光照明器的轴心正交；倾斜转动基板，相对于该底板经由枢轴部以能倾斜转动的方式设置；倾斜检测器，设置于该倾斜转动基板并且对该倾斜转动基板的水平进行检测；角度检测图案，形成于所述枢轴部；以及根据权利要求1所述的所述倾斜检测部，设置于所述倾斜转动基板。