JP3089261B2 - 角度測定器 - Google Patents
角度測定器Info
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、被測定物体の姿勢
を離れた位置から光を用いて測定する角度測定器に関す
るものである。
を離れた位置から光を用いて測定する角度測定器に関す
るものである。
【０００２】
【従来の技術】被測定物体の姿勢を離れた位置から光を
用いて測定する角度測定器として、ピンホールなどから
の光、或いは、レーザ光線などを光源として内蔵し、被
測定物体に平行光線（測定光線）を出射し、そこからの
反射光の傾きを測定するオートコリメータと総称される
機器がある。
用いて測定する角度測定器として、ピンホールなどから
の光、或いは、レーザ光線などを光源として内蔵し、被
測定物体に平行光線（測定光線）を出射し、そこからの
反射光の傾きを測定するオートコリメータと総称される
機器がある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
オートコリメータを実用的な測定システムに用いる場
合、出射する光線を被測定物体の所望の場所に確実に当
てることに多大な困難を生ずることがある。特に、被測
定物体の回りや光路上に多くの反射体が存在する場合、
オートコリメータからの出射光線が当たっている位置を
特定することは難しい。また、使用する光線が可視光線
でない場合や、十分な強度で使えず肉眼では識別できな
い場合などにおいても、オートコリメータからの出射光
線が当たっている位置を特定することは難しい。さら
に、一般に剛体の姿勢を記述するためには、オイラー角
などに代表されるように３つの量（３自由度）が必要に
なるが、オートコリメータで測定できる角度は２自由度
である。換言すれば、オートコリメータで測定されるの
は２つの傾き角のみであるが、剛体の３次元空間での姿
勢を記述するためには、これに加えてもう一つの角度情
報が必要である。
オートコリメータを実用的な測定システムに用いる場
合、出射する光線を被測定物体の所望の場所に確実に当
てることに多大な困難を生ずることがある。特に、被測
定物体の回りや光路上に多くの反射体が存在する場合、
オートコリメータからの出射光線が当たっている位置を
特定することは難しい。また、使用する光線が可視光線
でない場合や、十分な強度で使えず肉眼では識別できな
い場合などにおいても、オートコリメータからの出射光
線が当たっている位置を特定することは難しい。さら
に、一般に剛体の姿勢を記述するためには、オイラー角
などに代表されるように３つの量（３自由度）が必要に
なるが、オートコリメータで測定できる角度は２自由度
である。換言すれば、オートコリメータで測定されるの
は２つの傾き角のみであるが、剛体の３次元空間での姿
勢を記述するためには、これに加えてもう一つの角度情
報が必要である。
【０００４】本発明は、被測定物体の所望の位置に測定
光線を容易に且つ確実に当てることを可能とした角度測
定器を提供することを目的とする。さらには、剛体の姿
勢を完全に記述するのに十分な３自由度の角度成分すべ
てを同時に測定することを可能とした角度測定器を提供
することを目的とする。
光線を容易に且つ確実に当てることを可能とした角度測
定器を提供することを目的とする。さらには、剛体の姿
勢を完全に記述するのに十分な３自由度の角度成分すべ
てを同時に測定することを可能とした角度測定器を提供
することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明の角度測定器は、光源から出射された平行光
線をビームスプリッタにより測定器の外部に導き、被測
定物体の表面で反射して再び測定器に入射してくる光線
を凸レンズを通過させ、その凸レンズの焦点面における
位置情報を得て被測定物体の角度を測定するように構成
されている角度測定器において、凸レンズの焦点面にお
ける位置情報（被測定物体からの反射光の角度が焦点面
上の結像位置に変換された情報）に加え、凸レンズの焦
点位置よりも後方の位置にできる被測定物体の実像の情
報を得るようにしたことを特徴とするものである。
め、本発明の角度測定器は、光源から出射された平行光
線をビームスプリッタにより測定器の外部に導き、被測
定物体の表面で反射して再び測定器に入射してくる光線
を凸レンズを通過させ、その凸レンズの焦点面における
位置情報を得て被測定物体の角度を測定するように構成
されている角度測定器において、凸レンズの焦点面にお
ける位置情報（被測定物体からの反射光の角度が焦点面
上の結像位置に変換された情報）に加え、凸レンズの焦
点位置よりも後方の位置にできる被測定物体の実像の情
報を得るようにしたことを特徴とするものである。
【０００６】
【発明の実施の形態】図１に本発明の角度測定器の一形
態を示す。この角度測定器１は、平行光線を出射する光
源２と、この光源２からの平行光線を測定器１の外部に
導くビームスプリッタ３と、被測定物体４の表面で反射
して再び測定器１に入射してくる光線を通過させる凸レ
ンズ５と、その凸レンズ５の後方に配置されたもう一つ
のビームスプリッタ６と、２つのＣＣＤカメラ７，８と
を備えている。一方のＣＣＤカメラ７は凸レンズ５の焦
点上に置かれており、他方のＣＣＤカメラ８は凸レンズ
５からその焦点距離よりも離れた被測定物体４の実像が
結像する位置に置かれている。この実像用のＣＣＤカメ
ラ８の位置は、被測定物体４の位置が大きく変化する可
能性のあるときは可変とし、所望の測定位置の範囲内に
おいて実像が得られるように調整できるようにするとよ
く、適当なレンズ系を挿入してフォーカシング機能をつ
けてもよい。
態を示す。この角度測定器１は、平行光線を出射する光
源２と、この光源２からの平行光線を測定器１の外部に
導くビームスプリッタ３と、被測定物体４の表面で反射
して再び測定器１に入射してくる光線を通過させる凸レ
ンズ５と、その凸レンズ５の後方に配置されたもう一つ
のビームスプリッタ６と、２つのＣＣＤカメラ７，８と
を備えている。一方のＣＣＤカメラ７は凸レンズ５の焦
点上に置かれており、他方のＣＣＤカメラ８は凸レンズ
５からその焦点距離よりも離れた被測定物体４の実像が
結像する位置に置かれている。この実像用のＣＣＤカメ
ラ８の位置は、被測定物体４の位置が大きく変化する可
能性のあるときは可変とし、所望の測定位置の範囲内に
おいて実像が得られるように調整できるようにするとよ
く、適当なレンズ系を挿入してフォーカシング機能をつ
けてもよい。
【０００７】上記構成の角度測定器の作用を図２を参照
して説明する。図２（ａ）に示すように、光源２から出
射された平行光線はビームスプリッタ３で測定器１の外
部に導かれ、被測定物体４の表面で反射し、再び測定器
１に入射する。そして、凸レンズ５の作用により、その
焦点位置に置かれたＣＣＤカメラ７の受光面に結像す
る。ここまでの作用は、通常のオートコリメータと全く
同じであるが、図示の角度測定器１では凸レンズ５とそ
の焦点位置の間にもう一つのビームスプリッタ６を挿入
してあるので、図２（ｂ）に示すように、被測定物体４
から出射された光をもう１つの軸上でも観測できるよう
になる。すなわち、凸レンズ５からその焦点距離よりも
離れた適当な位置に第２のＣＣＤカメラ８を置くことに
より、被測定物体４の実像が観測される。このようにビ
ームスプリッタ６を挿入し、オートコリメーション用の
第１のＣＣＤカメラ７と同じ光軸上に実像観測用の第２
のＣＣＤカメラ８を置くことにより、光源２から出射さ
れた平行光線は、被測定物体４の反射面が乱反射成分の
ない完全なミラーであったとしても、反射面に照射され
たビームスポットの形状の実像として観測することがで
きる。このように、被測定物体４の実像の中に、測定に
使用するビームのスポットを観測するということは、被
測定物体４の所望の位置に確実にビームを当てる上で極
めて有用である。また、被測定物体４の実像から、角度
測定器１の光軸周りの回転角（１自由度）、及び光軸に
垂直な平面内（２自由度）の変位を測定することが可能
となる。すなわち、オートコリメーション像による被測
定物体の傾き角（２自由度）計測とあわせ、剛体の姿勢
及び位置を記述するのに必要十分な６自由度のうち、光
軸方向の位置（１自由度）を除く５自由度の量が計測で
きる。
して説明する。図２（ａ）に示すように、光源２から出
射された平行光線はビームスプリッタ３で測定器１の外
部に導かれ、被測定物体４の表面で反射し、再び測定器
１に入射する。そして、凸レンズ５の作用により、その
焦点位置に置かれたＣＣＤカメラ７の受光面に結像す
る。ここまでの作用は、通常のオートコリメータと全く
同じであるが、図示の角度測定器１では凸レンズ５とそ
の焦点位置の間にもう一つのビームスプリッタ６を挿入
してあるので、図２（ｂ）に示すように、被測定物体４
から出射された光をもう１つの軸上でも観測できるよう
になる。すなわち、凸レンズ５からその焦点距離よりも
離れた適当な位置に第２のＣＣＤカメラ８を置くことに
より、被測定物体４の実像が観測される。このようにビ
ームスプリッタ６を挿入し、オートコリメーション用の
第１のＣＣＤカメラ７と同じ光軸上に実像観測用の第２
のＣＣＤカメラ８を置くことにより、光源２から出射さ
れた平行光線は、被測定物体４の反射面が乱反射成分の
ない完全なミラーであったとしても、反射面に照射され
たビームスポットの形状の実像として観測することがで
きる。このように、被測定物体４の実像の中に、測定に
使用するビームのスポットを観測するということは、被
測定物体４の所望の位置に確実にビームを当てる上で極
めて有用である。また、被測定物体４の実像から、角度
測定器１の光軸周りの回転角（１自由度）、及び光軸に
垂直な平面内（２自由度）の変位を測定することが可能
となる。すなわち、オートコリメーション像による被測
定物体の傾き角（２自由度）計測とあわせ、剛体の姿勢
及び位置を記述するのに必要十分な６自由度のうち、光
軸方向の位置（１自由度）を除く５自由度の量が計測で
きる。
【０００８】また、従来のオートコリメータでは光線が
被測定物体に当たっている様子を肉眼で見て確認する必
要があったので、測定に使う光線のパワーを小さくする
ことには限界があった。これに対して、上記の角度測定
器では肉眼よりはるかに高感度のＣＣＤカメラにより被
測定物体に当たるビームの位置を観測できるので、被測
定物体に向けて出射する光線のパワーを小さくすること
ができる。
被測定物体に当たっている様子を肉眼で見て確認する必
要があったので、測定に使う光線のパワーを小さくする
ことには限界があった。これに対して、上記の角度測定
器では肉眼よりはるかに高感度のＣＣＤカメラにより被
測定物体に当たるビームの位置を観測できるので、被測
定物体に向けて出射する光線のパワーを小さくすること
ができる。
【０００９】ビームスプリッタ３，６としては、プレー
トビームスプリッタ、キューブビームスプリッタなど、
光線を透過光と反射光に２分割して取り出せるものであ
れば特に制約はないが、複像の発生を低減するという観
点からキューブビームスプリッタが好適である。図１に
てビームスプリッタ３，６として示しているものは、反
射と透過が１：１となるような、２つのプリズムを貼り
合わせた構造の立方体形状のものである。
トビームスプリッタ、キューブビームスプリッタなど、
光線を透過光と反射光に２分割して取り出せるものであ
れば特に制約はないが、複像の発生を低減するという観
点からキューブビームスプリッタが好適である。図１に
てビームスプリッタ３，６として示しているものは、反
射と透過が１：１となるような、２つのプリズムを貼り
合わせた構造の立方体形状のものである。
【００１０】光源２としては、平行光線を出すように調
整された市販の半導体レーザモジュールが好適である
が、従来からオートコリメータに広く使われているピン
ホールを利用した光源などを用いてもよい。また、凸レ
ンズ５についても、従来よりあるオートコリメータと同
様、適当な組み合わせレンズを用いてもよい。
整された市販の半導体レーザモジュールが好適である
が、従来からオートコリメータに広く使われているピン
ホールを利用した光源などを用いてもよい。また、凸レ
ンズ５についても、従来よりあるオートコリメータと同
様、適当な組み合わせレンズを用いてもよい。
【００１１】図１に示す例では像を検出するためにＣＣ
Ｄカメラ７，８を利用しているが、オートコリメーショ
ン像に対しては４分割センサーなどを利用してもよい。
この場合には、光点の位置情報が直接得られるため、画
像処理などの比較的複雑な後処理が不要となる利点があ
ると同時に、被測定物体４と角度測定器１との間に反射
体が存在する場合には視野内に複数の光点が生じ大きな
誤差を生む危険性もある。また、実像の観測にはＣＣＤ
カメラの代わりに適当な接眼レンズを付け直接目で観測
できるようにしてもよい。
Ｄカメラ７，８を利用しているが、オートコリメーショ
ン像に対しては４分割センサーなどを利用してもよい。
この場合には、光点の位置情報が直接得られるため、画
像処理などの比較的複雑な後処理が不要となる利点があ
ると同時に、被測定物体４と角度測定器１との間に反射
体が存在する場合には視野内に複数の光点が生じ大きな
誤差を生む危険性もある。また、実像の観測にはＣＣＤ
カメラの代わりに適当な接眼レンズを付け直接目で観測
できるようにしてもよい。
【００１２】ＣＣＤカメラ７，８の入側には、適当なフ
ィルタを設け、使用する測定環境における光の状態の影
響を低減し、ノイズの小さい画像が得られるようにす
る。また、光源２の出側にＮＤフィルターなどを設置
し、被測定物体に入射する光線のパワーを小さくするこ
とは、測定に使用する光線が被測定物体に与える温度上
昇などの影響を小さくすることにつながる。
ィルタを設け、使用する測定環境における光の状態の影
響を低減し、ノイズの小さい画像が得られるようにす
る。また、光源２の出側にＮＤフィルターなどを設置
し、被測定物体に入射する光線のパワーを小さくするこ
とは、測定に使用する光線が被測定物体に与える温度上
昇などの影響を小さくすることにつながる。
【００１３】上述したように、この例では、オートコリ
メーション像に加えて被測定物の実像を同時に観測でき
るようにするために、凸レンズ５の後方にもう一つのビ
ームスプリッタ６を置き、角度測定器１の内部で光軸を
２分割し、凸レンズ５からの光路長が異なる２地点での
同時計測ができるようにした。また、この例では、凸レ
ンズ５の焦点位置及びそれより後方の被測定物体の実像
が得られる位置にＣＣＤカメラ７，８をそれぞれ配置し
た。しかしながら、必ずしも同時に測定する必要がない
場合、像の歪みを特に嫌う場合などにおいては、例えば
ビームスプリッタ６を廃し、メカニカルな切り替え操作
によってオートコリメーション像と実像とを切り替えら
れるようにしてもよい。この場合、ＣＣＤカメラの位置
を可変とする方法、或いはＣＣＤカメラと凸レンズの間
に出し入れ可能なレンズを設置する方法などがある。
メーション像に加えて被測定物の実像を同時に観測でき
るようにするために、凸レンズ５の後方にもう一つのビ
ームスプリッタ６を置き、角度測定器１の内部で光軸を
２分割し、凸レンズ５からの光路長が異なる２地点での
同時計測ができるようにした。また、この例では、凸レ
ンズ５の焦点位置及びそれより後方の被測定物体の実像
が得られる位置にＣＣＤカメラ７，８をそれぞれ配置し
た。しかしながら、必ずしも同時に測定する必要がない
場合、像の歪みを特に嫌う場合などにおいては、例えば
ビームスプリッタ６を廃し、メカニカルな切り替え操作
によってオートコリメーション像と実像とを切り替えら
れるようにしてもよい。この場合、ＣＣＤカメラの位置
を可変とする方法、或いはＣＣＤカメラと凸レンズの間
に出し入れ可能なレンズを設置する方法などがある。
【００１４】
【実施例】図３を参照して超伝導磁気浮上実験システム
に本発明の角度測定器を適用した事例について説明す
る。この超伝導磁気浮上実験システムでは、液体ヘリウ
ムで冷却されたクライオスタット内に漏斗形状の浮上体
１１が置かれており、この浮上体１１が浮上したときの
位置及び姿勢を測定する要請がある。
に本発明の角度測定器を適用した事例について説明す
る。この超伝導磁気浮上実験システムでは、液体ヘリウ
ムで冷却されたクライオスタット内に漏斗形状の浮上体
１１が置かれており、この浮上体１１が浮上したときの
位置及び姿勢を測定する要請がある。
【００１５】浮上体１１の鉛直方向の変位を測定するた
めに干渉計１２がクライオスタット内に置かれており、
浮上体１１に積載したコーナーキューブプリズム１３の
鉛直変位（１自由度）を測定できるようになっている。
また、浮上体１１の傾き角を測定するためにリング形状
のフラットミラー１４が積載されており、従来はそこへ
オートコリメータのビームを当て、フラットミラー１４
の傾き角（２自由度）を測定していた。しかしながら、
狭くて深い（直径６ｃｍ、深さ約１ｍ）クライオスタッ
ト内に光波干渉計のオプティクス、クライオスタットの
光学窓などの多数の反射体があるなかで、光線を確実に
フラットミラー１４に当てることには困難があった。そ
こで、本発明による角度測定器１を適用したところ、光
線を簡単確実にフラットミラー１４に当てることが可能
となり、さらに鉛直軸周りの回転角（１自由度）、水平
面内の変位（２自由度）も測定できるようになり、光波
干渉計による鉛直変位（１自由度）の計測と合わせ、剛
体の姿勢、位置の完全な記述に必要十分な６自由度の量
すべてを計測できるようになった。
めに干渉計１２がクライオスタット内に置かれており、
浮上体１１に積載したコーナーキューブプリズム１３の
鉛直変位（１自由度）を測定できるようになっている。
また、浮上体１１の傾き角を測定するためにリング形状
のフラットミラー１４が積載されており、従来はそこへ
オートコリメータのビームを当て、フラットミラー１４
の傾き角（２自由度）を測定していた。しかしながら、
狭くて深い（直径６ｃｍ、深さ約１ｍ）クライオスタッ
ト内に光波干渉計のオプティクス、クライオスタットの
光学窓などの多数の反射体があるなかで、光線を確実に
フラットミラー１４に当てることには困難があった。そ
こで、本発明による角度測定器１を適用したところ、光
線を簡単確実にフラットミラー１４に当てることが可能
となり、さらに鉛直軸周りの回転角（１自由度）、水平
面内の変位（２自由度）も測定できるようになり、光波
干渉計による鉛直変位（１自由度）の計測と合わせ、剛
体の姿勢、位置の完全な記述に必要十分な６自由度の量
すべてを計測できるようになった。
【００１６】本実施例では、コーナーキューブプリズム
１３の鉛直変位計測に用いる干渉計１２用の光源１５と
して安定化Ｈｅ−Ｎｅレーザ（波長約６３３ｎｍ）を使
用しており、この光源１５からでたレーザ光は図示の径
路を通ってレシーバ１６に戻るようになっている。一
方、角度計測器１の光源２としてはコリメートレンズ系
が組み込まれた半導体レーザモジュール（波長約６７０
ｎｍ）を使用している。そして、光源２からのビーム・
パワーを１０μワット程度までＮＤフィルタ１７で低減
するとともに、２つのＣＣＤカメラ７，８で良好な画像
が取れるように、フィルター１８，１９，２０を適当に
配置している。なお、角度計測器１に入ってくるＨｅ−
Ｎｅレーザからの光はハイパスフィルターで低減してい
る。
１３の鉛直変位計測に用いる干渉計１２用の光源１５と
して安定化Ｈｅ−Ｎｅレーザ（波長約６３３ｎｍ）を使
用しており、この光源１５からでたレーザ光は図示の径
路を通ってレシーバ１６に戻るようになっている。一
方、角度計測器１の光源２としてはコリメートレンズ系
が組み込まれた半導体レーザモジュール（波長約６７０
ｎｍ）を使用している。そして、光源２からのビーム・
パワーを１０μワット程度までＮＤフィルタ１７で低減
するとともに、２つのＣＣＤカメラ７，８で良好な画像
が取れるように、フィルター１８，１９，２０を適当に
配置している。なお、角度計測器１に入ってくるＨｅ−
Ｎｅレーザからの光はハイパスフィルターで低減してい
る。
【００１７】本実施例の角度計測器１で使用した凸レン
ズ５の焦点距離は２００ｍｍ、直径は２０ｍｍである。
また、光源２からの光線の角度を変えるためのビームス
プリッタ３としては透過率９０％、反射率は１０％のも
のを用いた。このように透過率の大きなビームスプリッ
タを使用する理由は、被測定物体に当てる光線の強度を
なるべく小さくし、且つＣＣＤカメラ７，８で十分な光
量の像が得られるようにするためである。
ズ５の焦点距離は２００ｍｍ、直径は２０ｍｍである。
また、光源２からの光線の角度を変えるためのビームス
プリッタ３としては透過率９０％、反射率は１０％のも
のを用いた。このように透過率の大きなビームスプリッ
タを使用する理由は、被測定物体に当てる光線の強度を
なるべく小さくし、且つＣＣＤカメラ７，８で十分な光
量の像が得られるようにするためである。
【００１８】図４（ａ）は第１のＣＣＤカメラ７で得ら
れたオートコリメーション像、図４（ｂ）は第２のＣＣ
Ｄカメラ８で得られた被測定物体の実像を示している。
図中２１はフラットミラー１４からの反射光により作ら
れた光点である。また、２２は光源２から出射した光線
がフラットミラー１４上に作る像、２３はフラットミラ
ー１４の像、２４はコーナーキューブプリズム１３の像
である。
れたオートコリメーション像、図４（ｂ）は第２のＣＣ
Ｄカメラ８で得られた被測定物体の実像を示している。
図中２１はフラットミラー１４からの反射光により作ら
れた光点である。また、２２は光源２から出射した光線
がフラットミラー１４上に作る像、２３はフラットミラ
ー１４の像、２４はコーナーキューブプリズム１３の像
である。
【００１９】得られた画像は適当なアルゴリズムに基づ
く画像処理により解析される。この実施例では、２つの
ＣＣＤカメラ７，８からの画像をミキサー（ホウエイ
（株）製「マルチビューワＭＶ−１０」）により合成し
た後、ＲＣタイムコード機能搭載のビデオデッキで記録
した。その後、フレームごとに６４０×４８０画素、８
ビット階調でパーソナルコンピュータに取り込み、画像
処理を行うこととした。オートコリメーション画像につ
いては、適当に定めたしきい値以上の成分を抽出した上
で、重みつき平均し、光点の中心を求めた。標準不確か
さ０．０５ｍｒａｄ、分解能０．００１ｍｒａｄであっ
た。実像については、３本の直線を互いに６０°の角度
をなすように組み合わせ、その直線の組み合わせの角
度、中心位置と実像とのマッチングを行い、鉛直軸周り
の回転及び水平面内の変位を求めた。実像は予め微分処
理によりシャープニングを行った。マッチングの手法と
しては、直線の組み合わせに近い点ほど大きな重みをつ
けて全画素について加算していき、その和が最大となる
ような位置（角度及び中心位置）を求めるというアルゴ
リズムを採用した。鉛直軸周りの回転角計測における標
準不確かさは５ｍｒａｄ、分解能は０．１ｍｒａｄであ
った。
く画像処理により解析される。この実施例では、２つの
ＣＣＤカメラ７，８からの画像をミキサー（ホウエイ
（株）製「マルチビューワＭＶ−１０」）により合成し
た後、ＲＣタイムコード機能搭載のビデオデッキで記録
した。その後、フレームごとに６４０×４８０画素、８
ビット階調でパーソナルコンピュータに取り込み、画像
処理を行うこととした。オートコリメーション画像につ
いては、適当に定めたしきい値以上の成分を抽出した上
で、重みつき平均し、光点の中心を求めた。標準不確か
さ０．０５ｍｒａｄ、分解能０．００１ｍｒａｄであっ
た。実像については、３本の直線を互いに６０°の角度
をなすように組み合わせ、その直線の組み合わせの角
度、中心位置と実像とのマッチングを行い、鉛直軸周り
の回転及び水平面内の変位を求めた。実像は予め微分処
理によりシャープニングを行った。マッチングの手法と
しては、直線の組み合わせに近い点ほど大きな重みをつ
けて全画素について加算していき、その和が最大となる
ような位置（角度及び中心位置）を求めるというアルゴ
リズムを採用した。鉛直軸周りの回転角計測における標
準不確かさは５ｍｒａｄ、分解能は０．１ｍｒａｄであ
った。
【００２０】画像処理の手法については、実際に得られ
る画像に応じて、適当なアルゴリズムを組めばよい。或
いは、精度があまり要求されない場合には目視により行
ってもよいこともある。
る画像に応じて、適当なアルゴリズムを組めばよい。或
いは、精度があまり要求されない場合には目視により行
ってもよいこともある。
【００２１】また、この実施例においては、角度測定器
１と鉛直変位を計測するための干渉計１２をそれぞれ独
立に設置したが、測定対象によってはこれらをを一体と
することが便利な場合もある。
１と鉛直変位を計測するための干渉計１２をそれぞれ独
立に設置したが、測定対象によってはこれらをを一体と
することが便利な場合もある。
【００２２】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の角度測定
器によれば、被測定物体の所望の位置に測定光線を容易
に且つ確実に当てることが可能となった。また、剛体の
姿勢を完全に記述するのに十分な３自由度の角度成分す
べてを同時に測定することが可能となった。
器によれば、被測定物体の所望の位置に測定光線を容易
に且つ確実に当てることが可能となった。また、剛体の
姿勢を完全に記述するのに十分な３自由度の角度成分す
べてを同時に測定することが可能となった。
【図１】本発明の角度測定器の一形態を示す概略構成図
である。
である。
【図２】本発明の角度測定器の作用を説明するための図
である。
である。
【図３】本発明の実施例を説明するための図である。
【図４】本発明の実施例を説明するための図である。
１ 角度測定器 ２ 光源 ３ ビームスプリッタ ４ 被測定物体 ５ 凸レンズ ６ ビームスプリッタ ７ 第１のＣＣＤカメラ ８ 第２のＣＣＤカメラ １１ 浮上体 １２ 干渉計 １３ コーナーキューブプリズム １４ フラットミラー １５ 光源 １６ レシーバ １７ ＮＤフィルタ １８，１９，２０ フィルタ ２１ 光点 ２２ 光線の実像 ２３ フラットミラーの像 ２４ コーナーキューブプリズムの像
フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭62−75303（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−167325（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G01B 11/00 - 11/30
Claims (2)
- 【請求項１】 光源から出射された平行光線をビームス
プリッタを通して測定器の外部に導き、被測定物体の表
面で反射して再び測定器に入射してくる光線を凸レンズ
を通過させ、その凸レンズの焦点面における位置情報を
得て被測定物体の角度を測定するように構成されている
角度測定器において、凸レンズの焦点面における位置情
報に加え、凸レンズの焦点位置よりも後方の位置にでき
る被測定物体の実像から光軸周りの回転角及び光軸に垂
直な平面内の変位を測定可能としたことを特徴とする角
度測定器。 - 【請求項２】 凸レンズの後方に光路を２分割するもう
一つのビ−ムスプリッタを配置することにより、凸レン
ズの焦点面における位置情報に加え、凸レンズの焦点位
置よりも後方の位置にできる被測定物体の実像から光軸
周りの回転角及び光軸に垂直な平面内の変位を測定可能
としたことを特徴とする請求項1に記載の角度測定器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP09049772A JP3089261B2 (ja) | 1997-02-18 | 1997-02-18 | 角度測定器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP09049772A JP3089261B2 (ja) | 1997-02-18 | 1997-02-18 | 角度測定器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10232121A JPH10232121A (ja) | 1998-09-02 |
| JP3089261B2 true JP3089261B2 (ja) | 2000-09-18 |
Family
ID=12840469
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP09049772A Expired - Lifetime JP3089261B2 (ja) | 1997-02-18 | 1997-02-18 | 角度測定器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3089261B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US10175041B2 (en) | 2015-03-27 | 2019-01-08 | Olympus Corporation | Measuring head and eccentricity measuring device including the same |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108626812A (zh) * | 2018-06-05 | 2018-10-09 | 珠海格力电器股份有限公司 | 一种可调节吹风角度的空气净化器 |
-
1997
- 1997-02-18 JP JP09049772A patent/JP3089261B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US10175041B2 (en) | 2015-03-27 | 2019-01-08 | Olympus Corporation | Measuring head and eccentricity measuring device including the same |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH10232121A (ja) | 1998-09-02 |
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Legal Events
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