JPH0219819A - 角度制御装置 - Google Patents
角度制御装置Info
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- JPH0219819A JPH0219819A JP63169083A JP16908388A JPH0219819A JP H0219819 A JPH0219819 A JP H0219819A JP 63169083 A JP63169083 A JP 63169083A JP 16908388 A JP16908388 A JP 16908388A JP H0219819 A JPH0219819 A JP H0219819A
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- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims abstract description 36
- BJQHLKABXJIVAM-UHFFFAOYSA-N bis(2-ethylhexyl) phthalate Chemical compound CCCCC(CC)COC(=O)C1=CC=CC=C1C(=O)OCC(CC)CCCC BJQHLKABXJIVAM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 3
- 230000004075 alteration Effects 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Mechanical Optical Scanning Systems (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
［産業上の利用分野コ
本発明は光の進行軸に対する光学素子の入射法線の角度
、即ち、光の入射角θの微小角制御を行うための角度制
御装置に関するものである。
、即ち、光の入射角θの微小角制御を行うための角度制
御装置に関するものである。
［従来の技術］
ミラー エタロン、プリズム、フィルタ、レンズ、回折
格子等の光学素子は、光の入射角を制御する必要がある
。即ち、エタロン、プリズム、回折格子等の分散素子は
、波長幅を非常に狭くし、かつ波長を選択することによ
り、例えば、後方に配置されたレンズ系の色収差を少な
くするために用いられるが、これらの素子の波長選択性
は光の入射角によって制御が可能であり、一般に分以下
の角度制御が必要となフてくる。また、フィルタについ
ても、例えば色フィルタの性能は光の入射角に依存して
おり、一般に光の入射角が設定されてから、それに見合
った厚さの蒸着膜を形成するというような方法がとられ
ており、入射角が変化すると所定のフィルタの性能が得
られないことになり、光学素子の角度制御が重要となる
。
格子等の光学素子は、光の入射角を制御する必要がある
。即ち、エタロン、プリズム、回折格子等の分散素子は
、波長幅を非常に狭くし、かつ波長を選択することによ
り、例えば、後方に配置されたレンズ系の色収差を少な
くするために用いられるが、これらの素子の波長選択性
は光の入射角によって制御が可能であり、一般に分以下
の角度制御が必要となフてくる。また、フィルタについ
ても、例えば色フィルタの性能は光の入射角に依存して
おり、一般に光の入射角が設定されてから、それに見合
った厚さの蒸着膜を形成するというような方法がとられ
ており、入射角が変化すると所定のフィルタの性能が得
られないことになり、光学素子の角度制御が重要となる
。
ここで、第４図、第５図を用いて、従来の光学素子の角
度制御の例として、光の進行軸に対するミラーの角度を
モータによって制御する場合について説明する。第４図
において、ホルダ３で保持されたミラー２は、光の進行
軸１を所定の角度で横切るように配置されており、回転
軸４を中心にしてホルダ３ごと回転されるようになって
いる。
度制御の例として、光の進行軸に対するミラーの角度を
モータによって制御する場合について説明する。第４図
において、ホルダ３で保持されたミラー２は、光の進行
軸１を所定の角度で横切るように配置されており、回転
軸４を中心にしてホルダ３ごと回転されるようになって
いる。
ここで、角度を制御する駆動部はステッピングモータ５
であり、この回転をギヤ６で減速して、回転軸４に伝え
ることにより、光の進行軸１とミラー２の角度を変化さ
せている。
であり、この回転をギヤ６で減速して、回転軸４に伝え
ることにより、光の進行軸１とミラー２の角度を変化さ
せている。
一方第５図に示された機構においては、直線運動によっ
てミラーの角度を制御しており、第４図に示された機構
より高い精度が得られる。ホルダ３で保持されたミラー
２が光の進行軸１を所定の角度で横切るように配置され
ており、回転軸４を中心にしてホルダ３ごと回転するよ
うになっているのは、第４図の場合と同様であるが、こ
の機構では、ステッピングモータ５の回転をギヤ６で減
速し、さらにマイクロメータヘッド７によって直線運動
に変換してホルダ３を押すことで角度を変化させている
。ここで、第４図の場合はギア６だけで減速しているの
に対して、第５図の場合はギア６の他に、マイクロメー
タヘッド７も減速機能（例えばモータ１回転で０．５ｍ
ｍ直進する）を有している。さらに、回転軸４からマイ
クロヘッド７がホルダー３に当接する点（力点）までの
距淵を長くすることにより、角度制御の分解能を小さく
することができる。即ち、第５図の場合は、ギア、マイ
クロヘッド、回転軸と力点の距離という３つの構成によ
って減速されるので、個々の減速比は小さくすることが
できる。
てミラーの角度を制御しており、第４図に示された機構
より高い精度が得られる。ホルダ３で保持されたミラー
２が光の進行軸１を所定の角度で横切るように配置され
ており、回転軸４を中心にしてホルダ３ごと回転するよ
うになっているのは、第４図の場合と同様であるが、こ
の機構では、ステッピングモータ５の回転をギヤ６で減
速し、さらにマイクロメータヘッド７によって直線運動
に変換してホルダ３を押すことで角度を変化させている
。ここで、第４図の場合はギア６だけで減速しているの
に対して、第５図の場合はギア６の他に、マイクロメー
タヘッド７も減速機能（例えばモータ１回転で０．５ｍ
ｍ直進する）を有している。さらに、回転軸４からマイ
クロヘッド７がホルダー３に当接する点（力点）までの
距淵を長くすることにより、角度制御の分解能を小さく
することができる。即ち、第５図の場合は、ギア、マイ
クロヘッド、回転軸と力点の距離という３つの構成によ
って減速されるので、個々の減速比は小さくすることが
できる。
［発明が解決しようとする課題］
モータの最小回転角より分解能の高い角度制御を必要と
する場合、減速機構が必要となるが、上記のような従来
の機構においては、満足すべき精度を達成することは困
難である。
する場合、減速機構が必要となるが、上記のような従来
の機構においては、満足すべき精度を達成することは困
難である。
即ち、前述した第４図の場合、減速機構としてギヤ６の
みを用いているが、光学素子の角度制御は分以下で行わ
なければならないのに対して、通常のステップモータの
１ステツプは小さいものでも０゜３６°であるから、例
えば１１５０〜ｌ／ｌｏｏ程度の減速比を得る必要ある
。このような減速比（回転角比）を得るためには、少な
くとも３枚以上のギヤを使用しなければならず、構成部
品数が多くなり、あそびやバックラッシュ（歯車の歯と
歯の間の遊びで、回転方向が変わるときに一方の歯車が
逆転しても他方の歯車が直ぐには動かないという現象）
のためにミラー角度の制御精度は低下する。反対に、少
ない部品数で大きな減速比を得るには径の大きな歯車を
使わざるを得す、装置が大型化してしまうという問題点
がある。ギヤ６のかわりにベルトドライブを用いる機構
もあるが、ベルトドライブでは大きな減速比を得ること
ができず、ベルトのすべりによってミラー角度の制御精
度が低下してしまう。
みを用いているが、光学素子の角度制御は分以下で行わ
なければならないのに対して、通常のステップモータの
１ステツプは小さいものでも０゜３６°であるから、例
えば１１５０〜ｌ／ｌｏｏ程度の減速比を得る必要ある
。このような減速比（回転角比）を得るためには、少な
くとも３枚以上のギヤを使用しなければならず、構成部
品数が多くなり、あそびやバックラッシュ（歯車の歯と
歯の間の遊びで、回転方向が変わるときに一方の歯車が
逆転しても他方の歯車が直ぐには動かないという現象）
のためにミラー角度の制御精度は低下する。反対に、少
ない部品数で大きな減速比を得るには径の大きな歯車を
使わざるを得す、装置が大型化してしまうという問題点
がある。ギヤ６のかわりにベルトドライブを用いる機構
もあるが、ベルトドライブでは大きな減速比を得ること
ができず、ベルトのすべりによってミラー角度の制御精
度が低下してしまう。
次に、第５図に示されたような角度制御装置では、減速
機構がギヤ、マイクロメータヘッド、および回転軸とマ
イクロメータヘッドの力点との距離という３つの構成要
素からなり、前述したように個々の減速比は比較的小さ
くできるが、構成部品数が多くなってしまい、その累積
誤差によって、結局制御精度が低下してしまう。また、
装置を設置するには比較的大きな空間が必要で、構成が
複雑なため経済的にも高価なものになっている。このこ
とは、例えば小形のレーザにプリズムやエタロン等の光
学素子を組み込むときなどに計常に不利である。
機構がギヤ、マイクロメータヘッド、および回転軸とマ
イクロメータヘッドの力点との距離という３つの構成要
素からなり、前述したように個々の減速比は比較的小さ
くできるが、構成部品数が多くなってしまい、その累積
誤差によって、結局制御精度が低下してしまう。また、
装置を設置するには比較的大きな空間が必要で、構成が
複雑なため経済的にも高価なものになっている。このこ
とは、例えば小形のレーザにプリズムやエタロン等の光
学素子を組み込むときなどに計常に不利である。
この発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、少
ない構成部品で大きな減速比を得ることにより、微小角
制御を高精度・高分解能で行える角度制御装置を提供す
ることを目的とするものである。
ない構成部品で大きな減速比を得ることにより、微小角
制御を高精度・高分解能で行える角度制御装置を提供す
ることを目的とするものである。
［課題を解決するための手段］
この発明においては、光の進行軸と光学素子の回転軸が
第１の所定の角度αをなすとともに、光学素子の回転軸
と光学素子の入射法線が第２の所定の角度βをなすよう
に配置し、光学素子を回転軸の回りに角度φ回転させる
ことにより光学素子の入射法線と光の進行軸のなす角（
入射角θ）を制御することによって、上記の課題を達成
している。
第１の所定の角度αをなすとともに、光学素子の回転軸
と光学素子の入射法線が第２の所定の角度βをなすよう
に配置し、光学素子を回転軸の回りに角度φ回転させる
ことにより光学素子の入射法線と光の進行軸のなす角（
入射角θ）を制御することによって、上記の課題を達成
している。
［作用］
この発明においては、光の進行軸と光学素子の回転軸が
角度α（≠Ｏ）をなし、かつ光学素子の回転軸と光学素
子の入射法線が角度β（≠０）をなすように配置しであ
るので、光学素子を回転軸の回りに角度φだけ回転させ
ると、光の入射角θ（光の進行軸と光学素子の入射法線
のなす角）は（１）式を満足するように変化する。即ち
、光学素子の回転により、入射法線は（１）式に従う歳
差運％式％ ただし、（１）式において入射角θが最小となるときの
φを０９とする。
角度α（≠Ｏ）をなし、かつ光学素子の回転軸と光学素
子の入射法線が角度β（≠０）をなすように配置しであ
るので、光学素子を回転軸の回りに角度φだけ回転させ
ると、光の入射角θ（光の進行軸と光学素子の入射法線
のなす角）は（１）式を満足するように変化する。即ち
、光学素子の回転により、入射法線は（１）式に従う歳
差運％式％ ただし、（１）式において入射角θが最小となるときの
φを０９とする。
（１）式において、α、βは減速比に応じて適当な値が
設定されるが、例えば光学素子をφ＝１．８°回転させ
た場合でも、入射角θの変化量は数秒程度にすることが
でき、本発明では非常に大きな減速比を得ることができ
る。即ち、光学素子を回転することにより、極めて微小
な角度の制御が可能となる。
設定されるが、例えば光学素子をφ＝１．８°回転させ
た場合でも、入射角θの変化量は数秒程度にすることが
でき、本発明では非常に大きな減速比を得ることができ
る。即ち、光学素子を回転することにより、極めて微小
な角度の制御が可能となる。
［実施例］
第１図は本発明の構成斜視図、第２図はミラー、回折格
子等の反射型光学素子の角度制御に本発明を適用した実
施例を示す側面図である。図において、ホルダ３は、そ
の回転軸８が光の進行軸１に対して角度α（≠０）をな
すように配置されており、ミラー２はその入射法線９が
ホルダ３の回転＠８と角度β（≠０．βくα）をなすよ
うに、ホルダ３に嵌合、固定されている。そして、ホル
ダ３はステッピングモータ５の回転釉に直結されており
、ステッピングモータ５の回転によフてホルダ３ととも
にミラー２が回転するようになっている。（ミラー２は
ホルダ３に固定されているから、ミラー２の回転軸はホ
ルダ３の回転軸に一致している。） このような構成において、ホルダ３を第１図の矢印の方
向に回転させると、光の進行軸１に対するミラー２の角
度が変化し、ミラー２の入射法線９は回転￥１ｈ８．の
回りに回転軸８に対して角度βをなす歳差運動の軌跡（
ｆ＆線１０）を描く。即ち、この実施例においては、β
くαとなるように角度設定しであるので、ホルダ３（ミ
ラー２）を回転させることにより、前述した（１）式に
従って光の入射角θ（ミラーの入射法線９と光の進行軸
１のなす角）を最大β＋αから最小α−βまで、変化さ
せることができる。
子等の反射型光学素子の角度制御に本発明を適用した実
施例を示す側面図である。図において、ホルダ３は、そ
の回転軸８が光の進行軸１に対して角度α（≠０）をな
すように配置されており、ミラー２はその入射法線９が
ホルダ３の回転＠８と角度β（≠０．βくα）をなすよ
うに、ホルダ３に嵌合、固定されている。そして、ホル
ダ３はステッピングモータ５の回転釉に直結されており
、ステッピングモータ５の回転によフてホルダ３ととも
にミラー２が回転するようになっている。（ミラー２は
ホルダ３に固定されているから、ミラー２の回転軸はホ
ルダ３の回転軸に一致している。） このような構成において、ホルダ３を第１図の矢印の方
向に回転させると、光の進行軸１に対するミラー２の角
度が変化し、ミラー２の入射法線９は回転￥１ｈ８．の
回りに回転軸８に対して角度βをなす歳差運動の軌跡（
ｆ＆線１０）を描く。即ち、この実施例においては、β
くαとなるように角度設定しであるので、ホルダ３（ミ
ラー２）を回転させることにより、前述した（１）式に
従って光の入射角θ（ミラーの入射法線９と光の進行軸
１のなす角）を最大β＋αから最小α−βまで、変化さ
せることができる。
なお、αとβの値は、回転角φと入射角θの減速比や角
度の制御範囲に応じて、適宜設定されるものであり、α
とβの関係は必ずしもβ〈αの関係である必要はない。
度の制御範囲に応じて、適宜設定されるものであり、α
とβの関係は必ずしもβ〈αの関係である必要はない。
次に、第５図はレンズ、エタロン、プリズム、フィルタ
等の透過型光学素子の角度制御を行う場合の実施例を示
す側面図である。この実施例においては、円環型モータ
１１には、円環型ホルダ１３が取付けられ、その回転中
１ｈが光の進行軸と角度αをなすように配置されている
。さらに、エタロン１２は、その入射法線がホルダ１３
の回転釉と角度βをなすように、ホルダ１３に保持され
ている。この実施例では円環型のモータとホルダーを用
いているので、光学素子（図ではエタロン１２）を透過
した光が遮られることがない。また、ホルダとモータが
直結されており、ギアを全く用いていないので、遊びや
バックラッシュの問題が全くなく、非常に高精度な角度
制御を行うことができる。なお、第５図に示された実施
例はそのまま反射型の光学素子の角度制御にも用いるこ
とができることは言うまでもない。
等の透過型光学素子の角度制御を行う場合の実施例を示
す側面図である。この実施例においては、円環型モータ
１１には、円環型ホルダ１３が取付けられ、その回転中
１ｈが光の進行軸と角度αをなすように配置されている
。さらに、エタロン１２は、その入射法線がホルダ１３
の回転釉と角度βをなすように、ホルダ１３に保持され
ている。この実施例では円環型のモータとホルダーを用
いているので、光学素子（図ではエタロン１２）を透過
した光が遮られることがない。また、ホルダとモータが
直結されており、ギアを全く用いていないので、遊びや
バックラッシュの問題が全くなく、非常に高精度な角度
制御を行うことができる。なお、第５図に示された実施
例はそのまま反射型の光学素子の角度制御にも用いるこ
とができることは言うまでもない。
［発明の効果］
本発明においては、光の進行軸と光学素子の回転軸、光
学素子の回転軸と光学素子の入射法線かそれぞれ所定の
角度をなすように配置し、光学素子の回転により、入射
法線が回転軸の回りに歳差運動するようにしているので
、光学素子の回転角φと光の入射角θの減速比（回転角
比）を非常に大きくすることができる。即ち、少ない構
成部品で入射角θを数秒程度の高分解能で制御すること
ができる。
学素子の回転軸と光学素子の入射法線かそれぞれ所定の
角度をなすように配置し、光学素子の回転により、入射
法線が回転軸の回りに歳差運動するようにしているので
、光学素子の回転角φと光の入射角θの減速比（回転角
比）を非常に大きくすることができる。即ち、少ない構
成部品で入射角θを数秒程度の高分解能で制御すること
ができる。
また、ギアを用いずに減速機構を構成できるので、遊び
やバックラッシュの問題が全くなく、従来のギアを用い
る構成では、非常に高精度のギアを使用したとしても誤
差が±４秒程度であるのに対して、本発明では例えば±
１秒以下の誤差に押えることができる。
やバックラッシュの問題が全くなく、従来のギアを用い
る構成では、非常に高精度のギアを使用したとしても誤
差が±４秒程度であるのに対して、本発明では例えば±
１秒以下の誤差に押えることができる。
以上の様に本発明によれば、少ない構成部品で高精度か
つ高分解能の角度制御が可能になり、かかる角度制御装
置は、例えばミラーの精密な角度合わせやレーザの精密
同調などに好適である。さらに、動力を提供するモータ
とホルダを一体化できるので、動力部を外部につける機
構より空間的にコンパクトになり、小型レーザなどのシ
ステムに組み込むことも可能である。
つ高分解能の角度制御が可能になり、かかる角度制御装
置は、例えばミラーの精密な角度合わせやレーザの精密
同調などに好適である。さらに、動力を提供するモータ
とホルダを一体化できるので、動力部を外部につける機
構より空間的にコンパクトになり、小型レーザなどのシ
ステムに組み込むことも可能である。
第１図は本発明の構成斜視図、第２．３図は本発明の実
施例を示す側面図、第４．５図は従来例を示す側面図で
ある。 ［主要部分の符号の説明コ １：光の進行軸 ２：ミラー ３：ホルダ ４．８：回転軸 ５ニスチツピングモータ ６：ギヤ 第１図 第２図 ：マイクロメータヘッド ：入射法線 ：入射法線の軌跡 ：円環型モータ ；エタロン ：円環型ホルダ
施例を示す側面図、第４．５図は従来例を示す側面図で
ある。 ［主要部分の符号の説明コ １：光の進行軸 ２：ミラー ３：ホルダ ４．８：回転軸 ５ニスチツピングモータ ６：ギヤ 第１図 第２図 ：マイクロメータヘッド ：入射法線 ：入射法線の軌跡 ：円環型モータ ；エタロン ：円環型ホルダ
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 光の進行軸に対する光学素子の入射法線の角度θを制御
する角度制御装置において、 前記光の進行軸と前記光学素子の回転軸が 第１の所定の角度αをなすとともに、前記光学素子の回
転軸と前記光学素子の入射法線が第２の所定の角度βを
なすように配置し、前記光学素子を前記回転軸の回りに
角度φ回転させることにより、前記角度θを制御するこ
とを特徴とする角度制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63169083A JPH0219819A (ja) | 1988-07-08 | 1988-07-08 | 角度制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63169083A JPH0219819A (ja) | 1988-07-08 | 1988-07-08 | 角度制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0219819A true JPH0219819A (ja) | 1990-01-23 |
Family
ID=15880008
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63169083A Pending JPH0219819A (ja) | 1988-07-08 | 1988-07-08 | 角度制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0219819A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5204370A (en) * | 1990-11-05 | 1993-04-20 | Sphinx Pharmaceuticals Corporation | Bis-(hydroxyalkylamino)-anthraquinone inhibitors of protein kinase C |
| US5344841A (en) * | 1990-11-02 | 1994-09-06 | Sphinx Pharmaceuticals Corporation | Bis-(hydroxylakylamino)-anthraquinone inhibitors of protein kinase C |
| WO2020184516A1 (ja) * | 2019-03-08 | 2020-09-17 | 株式会社フジクラ | 光走査装置、光走査方法、及びリチウムイオン電池の製造方法 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS53141049A (en) * | 1977-05-16 | 1978-12-08 | Hitachi Ltd | Optical system of laser machine |
-
1988
- 1988-07-08 JP JP63169083A patent/JPH0219819A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS53141049A (en) * | 1977-05-16 | 1978-12-08 | Hitachi Ltd | Optical system of laser machine |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5344841A (en) * | 1990-11-02 | 1994-09-06 | Sphinx Pharmaceuticals Corporation | Bis-(hydroxylakylamino)-anthraquinone inhibitors of protein kinase C |
| US5204370A (en) * | 1990-11-05 | 1993-04-20 | Sphinx Pharmaceuticals Corporation | Bis-(hydroxyalkylamino)-anthraquinone inhibitors of protein kinase C |
| WO2020184516A1 (ja) * | 2019-03-08 | 2020-09-17 | 株式会社フジクラ | 光走査装置、光走査方法、及びリチウムイオン電池の製造方法 |
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