JP3912667B2 - 測角精度計測装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は角度差計測手段を具備した光波センサの測角精度計測装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図３は従来の測角精度計測装置の構成を示す図であり、１は供試品用光源、２は可視光源、３は可視光線測角装置、４は検出位置再現装置である。
【０００３】
一般に光波センサは基準角度に対する角度差計測手段を具備しており、複雑なメカニズムを有するほどにその計測誤差が大きくなる。
従って、その計測値である測角値に含まれる誤差を計測することで、その精度を把握することにより測角値を較正することが望まれる。
【０００４】
従来の測角精度計測装置は、供試品である角度差計測手段を具備した光波センサのための供試品用光源１は、光波センサ設置位置から離れて複数の位置に設置され、１つの光波センサの方向に光波センサが検出可能な波長帯の光線を発し、設置された光波センサによる個々の光線角度と角度差の計測を可能にする。
【０００５】
可視光源２は供試品用光源１を使用前に供試品用光源１と同位置に設置し、供試品用光源１が発する光線と同方向に可視光線を発するように設置する。
可視光線測角装置３は、セオドライトに代表されるもので、供試品位置に別途設置し、可視光源２が発する可視光線の入射した可視映像を利用して旋回方向と俯仰角方向に調整し、複数の可視光源２の方向に指向させることで、個々の光線角度と角度差を測る。可視光源２による角度差と供試品による角度差との差が誤差となる。
【０００６】
検出位置再現装置４は、可視光線測角装置３を設置する時の高さ及び並進位置差を補償して、光線検出位置を供試品設置時と同位置とさせるための装置である。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
従来の測角精度計測装置においては、測角数と同一数の供試品用光源１及び可視光源２を、供試品である光センサーの合焦距離以上を隔てて空間に設置するため、小型な測角精度計測装置を実現することが困難であった。
また、光センサーと可視光線測角装置３を設置する時との検出の高さ及び並進位置差を補償し同位置とする手段を有し、供試品による光源検出位置把握と可視光線測角装置３の光源検出位置を再現させるために多くの時間が要ることと、位置補償のための機材を要するなど、可視光線測角装置３と光センサーとの視差に起因する計測誤差を発生することを回避することが困難であった。
【０００８】
この発明はかかる課題を解決するためになされたものであり、可視光線測角装置３と光センサーとの視差に起因する計測誤差の発生を回避すること、なおかつ小型に実現することを目的としている。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
第１の発明による測角精度計測装置は、供試品である光波センサの測角精度を計測する測角精度計測装置において、光波センサが検出可能な波長帯の光線を発し、前記光波センサの測角精度の測定に使用するための光源と、光源から発する光線を透過するとともに可視光源からの光線を反射して、当該光源からの透過光線と可視光源からの反射光線とを重ねて一体化し同一方向に放出するビームコンバイナと、ビームコンバイナにて一体化された光線を反射するミラーと、光波センサの位置へ光線を誘導するとともに他のハーフミラーへ誘導するハーフミラーで構成されるハーフミラー群と、光波センサへ光線を誘導するミラーと、光波センサの位置に別途設置し旋回方向と俯仰角方向の光線角度を測る可視光線測角装置と、光波センサと可視光線測角装置との設置状態の違いによる高さ及び並進位置差を補償し、光源検出位置を同位置とさせる検出位置合わせを実現する検出位置再現手段とを具備するものである。
【００１０】
第２の発明による測角計測装置は、供試品である光波センサの測角精度を計測する測角精度計測装置において、光波センサが検出可能な波長帯の光線を発し、前記光波センサの測角精度の測定に使用するための光源と、光源から発する光線を平行光線化して発する供試品用コリメータと、可視光源から発する光線を平行光線化して発する可視コリメータと、２つのコリメータから発する平行光線を一体化するビームコンバイナと、ビームコンバイナにて平行光線化された光線を反射するミラーと、光波センサの位置へ光線を誘導するとともに群内の他のハーフミラー品に誘導するハーフミラー群と、光波センサへ光線を誘導するミラーと、光波センサの位置に別途設置し旋回方向と俯仰角方向の光線角度を測る可視光線測角装置とを具備するものである。
【００１１】
【発明の実施の形態】
実施の形態１．
図１はこの発明による測角精度計測装置の実施の形態１を示す構成図であり、５は二光線を光学的に一体化するビームコンバイナ、６はミラー、７はハーフミラー群、８はミラーであり、１〜４は従来技術と同一のものである。
【００１２】
上記のように構成された測角精度計測装置においては、供試品用光源１は供試品が検出可能な波長帯の光線を発する。
測角精度計測装置は、供試品用光源１と可視光源２からの二光線の一体化、並びに測角数より少ない光源を、光線を分波することにより光源数を補償する。
また合焦距離を反射により確保することにより、小型な測角誤差計測装置を実現したものである。
【００１３】
可視光源２は、可視光線測角装置用３を用いて視認する可視光線を発する。
可視光線測角装置３は、セオドライトに代表されるもので、光センサーの位置に別途設置し、可視映像を利用して旋回方向と俯仰角方向に調整し供試品用光源１方向に指向することで、供試品用光源１から発し光センサーに達する光線角度を測る。
検出位置再現装置４は、可視光線測角装置３を設置する時の高さ及び並進位置差を補償して、光源検出位置を供試品を設置する時と同位置とさせる。
【００１４】
ビームコンバイナ５は供試品用光源１及び可視光源２が発する二光線を光学的に一体化し放出する。
ミラー６はビームコンバイナ５が放出する光線を旋回及び俯仰につき任意の方向に反射しハーフミラー群７に誘導し、ハーフミラー群７はミラー６から達する光線をハーフミラーにより透過及び反射し供試品位置へ誘導するとともに他品に誘導し、ミラー８はハーフミラー群７から達する光線を供試品位置に誘導する。
【００１５】
以上によれば、測角数より少ない供試品用光源１を分波して光源の台数を補償するとともに、可視光線との一体化により分波に伴う可視光線の輝度不足を補い、また合焦距離を反射により確保するよう構成しているので、小型な測角誤差計測装置を実現できる効果がある。
【００１６】
実施の形態２．
図２はこの発明の一実施例を示す図であり、９は供試品が検出可能な波長帯の光線を平行光線化する供試品用コリメータ、１０は可視光線を平行光線化する可視コリメータである。
図において、１〜４は従来技術と同一のものであり、５〜８は実施の形態１同一のものである。
【００１７】
上記のように構成された測角精度計測装置においては、供試品用光源１は供試品が検出可能な波長帯の光線を発する。
測角精度計測装置は、実施の形態１．の説明における供試品用光源１の光線及び可視光源２の光線を平行光線化することにより、精度の高い検出位置再現装置４を用いることなしに、光線束を検出できる程度に粗く検出位置を合わせるだけで可視光線測角装置３と供試品との視差に起因する計測誤差発生を容易に回避することができる測角誤差計測装置を実現したものである。
【００１８】
可視光源２は、可視光線測角装置用３を用いて視認する可視光線を発する。
可視光線測角装置３は、セオドライトに代表されるもので、供試品位置に別途設置し、可視映像を利用して旋回方向と俯仰角方向に調整し供試品用光源１方向に指向することで、供試品用光源１から発し供試品に達する光線角度を測る。
【００１９】
ビームコンバイナ５は供試品用光源１及び可視光源２が発し供試品コリメータ９及び可視コリメータ１０が生成する二光線を光学的に一体化し放出する。
【００２０】
ミラー６はビームコンバイナ５が放出する光線を旋回及び俯仰につき任意の方向に反射しハーフミラー群７に誘導し、ハーフミラー群７はミラー６から達する光線をハーフミラーにより透過及び反射し供試品位置へ誘導するとともに他品に誘導し、ミラー８はハーフミラー群７から達する光線を光センサーの位置に誘導する。
【００２１】
供試品コリメータ９は供試品用光源１が発する光線のうち供試品が検出可能な波長帯の光線を平行光線化し、可視コリメータ１０は可視光源２からの可視光線を平行光線化する。
【００２２】
本構成により、小型であることに加えて、光線束を検出できる程度に粗く検出位置を合わせるだけで可視光線測角装置と供試品との視差に起因する計測誤差発生を容易に回避する測角誤差計測装置を実現する。
【００２３】
以上によれば、供試品用光源１の光線及び可視光源の光線を平行光線化させるよう構成しているので、２つの光源までの距離を合焦距離を隔てる必要がないために、小型であることに加えて、検出位置再現装置４を不要とし、光線束を検出できる程度に粗く検出位置を合わせるだけで可視光線測角装置と供試品との視差に起因する計測誤差の発生を回避することが容易な測角誤差計測装置を実現できる効果がある。
【００２４】
【発明の効果】
この発明によれば、ハーフミラー群で分波された光線を使用することにより、供試品光源の台数を減らすことができることと、ハーフミラー群で反射することにより測定距離を短くできるので、小型な測角誤差計測装置を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 この発明による測角精度計測装置の実施の形態１を示す構成図である。
【図２】 この発明による測角精度計測装置の実施の形態２を示す構成図である。
【図３】 従来の測角精度計測装置の構成を示す図である。
【符号の説明】
１ 供試品用光源、２ 可視光源、３ 可視光線測角装置、４ 検出位置再現装置、５ ビームコンバイナ、６ ミラー、７ ハーフミラー群、８ ミラー、９ 供試品用コリメータ、１０ 可視コリメータ

Claims (2)

1. 供試品である光波センサの測角精度を計測する測角精度計測装置において、
   前記光波センサが検出可能な波長帯の光線を発し、前記光波センサの測角精度の測定に使用するための光源と、
   前記光源から発する光線を透過するとともに可視光源からの光線を反射して、当該光源からの透過光線と可視光源からの反射光線とを重ねて一体化し同一方向に放出するビームコンバイナと、
   前記ビームコンバイナにて一体化された光線を反射するミラーと、
   前記光波センサの位置へ光線を誘導するとともに他のハーフミラーへ誘導するハーフミラーで構成されるハーフミラー群と、
   前記光波センサへ光線を誘導するミラーと、
   前記光波センサの位置に別途設置し旋回方向と俯仰角方向の光線角度を測る可視光線測角装置と、
   前記光波センサと可視光線測角装置との設置状態の違いによる高さ及び並進位置差を補償し、光源検出位置を同位置とさせる検出位置合わせを実現する検出位置再現手段とを具備することを特徴とする測角精度計測装置。
2. 供試品である光波センサの測角精度を計測する測角精度計測装置において、
   前記光波センサが検出可能な波長帯の光線を発し、前記光波センサの測角精度の測定に使用するための光源と、
   前記光源から発する光線を平行光線化して発する供試品用コリメータと、
   可視光源から発する光線を平行光線化して発する可視コリメータと、
   前記２つのコリメータから発する平行光線を一体化するビームコンバイナと、
   前記ビームコンバイナにて平行光線化された光線を反射するミラーと、
   前記光波センサの位置へ光線を誘導するとともに群内の他のハーフミラー品に誘導するハーフミラー群と、
   前記光波センサへ光線を誘導するミラーと、
   前記光波センサの位置に別途設置し旋回方向と俯仰角方向の光線角度を測る可視光線測角装置とを具備することを特徴とする測角精度計測装置。

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