JPH07244208A - 光反射装置、光反射装置の測定方法、および光反射装置を用いた光学系システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 任意の点を中心として全方向に光面を発光す
るための構成を実現し、また、この構成を利用した光学
系システムを提供する。 【構成】 墨出し器３０において、半導体レーザー３１
が出力するレーザー光線は、コリメートレンズ３２で所
定のビーム系を有する光線に変換されて円錐ミラー３３
の頂点に投光される。円錐ミラー３３の頂角は９０°で
ある。円錐ミラー３３は、その円錐軸が上記光線と一致
するように設けられている。円錐ミラー３３による反射
光は、円錐ミラー３３の円錐軸に対して垂直方向に広が
るように放射される。水平器３４を確認しながら調整ネ
ジ３７を用いて脚３６の長さをかえることによって墨出
し器３０の傾斜を調整し、大地に対する水平を得る。円
錐ミラー３３による反射光は、大地に水平な光面を全方
向（３６０°）に出力する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】反射を利用して光線と光面との間
の変換または光線を分岐・結合する光学系に係わる。

【０００２】

【従来の技術】さまざまな分野において、光を利用した
技術が急速に進歩している。例えば、位置、距離、角度
などを測定する分野や、防犯監視システムなどにも利用
されている。

【０００３】上述のような利用形態では、光を、光線と
してではなく、光面として出力することがしばしば有用
である。例えば、建築現場などにおいて、任意の位置か
ら大地に水平な平面を形成するような光面を放射すれ
ば、複数の地点において大地を基準とした所定の高さを
得ることができる。この場合、上記任意の位置から全方
向（３６０°）に対して光面を放射することができれ
ば、その任意の位置を取り囲むすべての位置において同
時に所定の高さを得ることが出来、望ましい。

【０００４】一方、上述のような用途においても、高精
度・高効率化が要求される。このため、光源としてレー
ザー等を用い、その生成された光を出来るだけ損失させ
ることなく光面として放射させるような工夫がなされて
いる。

【０００５】図１０は、レーザー等が発光する光線を用
いて光面を生成するための従来の構成例を示す図であ
る。同図（ａ）に示す例では、プリズム１０１を用い
る。この場合、光線をプリズム１０１に対して所定の角
度で照射することによって光面を生成する。また、同図
（ｂ）に示す例では、レーザー１０２を発光させなが
ら、軸１０３を回転軸としてレーザー１０２自身を回転
させて光面を生成する。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところが、プリズム１
０１を用いる構成では、同１０（ａ）に示すように、生
成される光面はプリズム１０１を中心として所定の中心
角を持った扇形となる。換言すれば、プリズム１０１を
中心として全方向（３６０°）に広がる光面を生成する
ことができない。

【０００７】一方、図１０（ｂ）に示す構成では、レー
ザー１０２を中心として全方向（３６０°）に発光する
ことができるが、任意の方向に対して常に光が投光され
るのではなく、いわば疑似的な光面を生成しているにす
ぎない。また、レーザー１０２を回転させるための駆動
系が必要であるため、構造およびその制御が複雑にな
り、さらに光源であるレーザー１０２自身が回転するた
め、光面の方向性などの精度が低下する恐れがある。

【０００８】このように、従来は、高精度・高効率を実
現しながら任意の点を中心として全方向に光面を放射す
るための構成が提供されていなかった。本発明は上記課
題を解決するものであり、任意の点を中心として高精度
・高効率で全方向に光面を放射するための構成を実現す
ることを目的とする。また、上記構成を用いた光学系シ
ステムを提供することを他の目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明の光反射装置を製
造する工程は、以下の工程からなる。切削工程は、円柱
形状の母材を該円柱の円柱軸を回転軸として回転させな
がらその一端を円錐形状に削る。この切削工程は、例え
ば旋盤などによって粗削りを行う。研磨工程は、円錐形
状に削られた上記母材の円錐側面を研磨する。蒸着工程
は、少なくとも上記円錐の頂点およびその近傍に金属ま
たは誘電体を蒸着させる。この蒸着によって形成される
金属膜または誘電体膜が光反射面（ミラー）となる。

【００１０】本発明の光反射装置の測定方法は、円錐形
状の側面部分に光反射面（例えばミラー）を有する光反
射装置の該光反射面を測定する方法を前提とし、以下の
手順からなる。

【００１１】光線投光手順では、光反射装置の円錐軸に
対して所定の角度で上記光反射面に光線を投光する。円
錐の頂角が直角の場合には、上記円錐軸と上記投光光線
との間の角度を９０°とする。回転手順では、上記光反
射装置の円錐軸を回転軸として該光反射装置を回転させ
る。判断手順では、上記光反射面からの反射光の強度分
布に基づいて上記光反射面の面精度を判断する。この強
度分布の測定は、例えば光電素子を用いる。

【００１２】本発明の請求項４に記載の光学系システム
は、円錐形状の側面部分に光反射面を有する光反射装置
と、その光反射装置の円錐軸と平行にその円錐の頂点お
よびその近傍に対して光線を投光する光源とを有する。

【００１３】本発明の請求項５に記載の光学系システム
は、頂角を直角とする円錐形状の側面部分に光反射面を
有する光反射装置と、その光反射装置の円錐軸に平行に
その円錐の頂点およびその近傍に対して光線を投光する
光源と、傾斜測定器とを有し、その傾斜測定器を用いて
上記光反射装置の傾斜を調節する。

【００１４】本発明の請求項６に記載の光学系システム
は、頂角を直角とする円錐形状の側面部分に光反射面を
有しそれらの円錐軸が互いに所定の角度を保つように配
置した複数の光反射装置と、光線を出力する光源と、そ
の光線を受光して上記複数の光反射装置の各円錐軸と平
行にそれぞれ各円錐の頂点およびその近傍に対して該光
線を投光する光学系とを有する。

【００１５】本発明の請求項７に記載の光学系システム
は、円錐形状の側面部分に光反射面を有する光反射装置
と、その光反射装置の円錐軸に平行に該円錐の頂点およ
びその近傍に光線を投光する光出力装置と、その光出力
装置から出力されて上記光反射装置の光反射面で反射さ
れた光をそれぞれ受光する複数の光入力装置とを有す
る。

【００１６】本発明の請求項８に記載の光学系システム
は、請求項７に記載の光学系システムの光出力装置およ
び光入力装置の役割を互いに交換した構成とする。ま
た、請求項９に記載の光学系システムは、請求項７また
は８に記載の光学系システムの光反射装置を多面体とす
る。

【００１７】

【作用】本発明の請求項３に記載の光反射装置の測定方
法は、円錐形状の光反射装置を回転させながらその光反
射面に投光した光線の反射光を測定するので、円錐の側
面に形成された光反射面を全領域にわたって測定でき
る。また、上記反射光の強度分布を測定することによっ
て、円錐の頂角の誤差を測定することができる。

【００１８】本発明の請求項４〜６に記載の光学系シス
テムにおいて、上記光源が出力する光線は所定のビーム
径を有しているので、その光線を円錐の頂点に照射する
と、その頂点を取り囲む近傍の円錐側面領域（光反射
面）に上記光線が投光される。ここで、上記光線は、円
錐軸に平行に投光されるので、光反射装置の円錐の頂角
を直角とすると、上記光線は、光反射装置の頂点を中心
として上記円錐軸と垂直方向に広がる光面に変換され
る。また、請求項５の傾斜測定器を用いて、例えば光学
系システムを大地に対して水平となるように調整すれ
ば、光反射装置の反射光として大地に対する平行な光面
を得ることができる。さらに、請求項６に記載の構成に
おいては、複数の光反射装置が互いに光面を放射し、上
記複数の光反射装置が互いに交わる角度と、各光面が互
いに交わる角度とが等しくなる。

【００１９】本発明の請求項７に記載の光学系システム
において、光出力装置が出力する光線を光反射装置を用
いて反射させ、その反射光を複数の光入力装置に受光さ
せることによって光分岐を行う。ここで、光反射装置の
反射光である光面上に任意の数の光入力装置を設けれ
ば、光出力装置から出力された光線を任意の数に分岐す
ることができる。

【００２０】請求項８の構成では、複数の光出力装置が
出力する光線を光反射装置を用いて反射させ、その反射
光を光入力装置に受光させることによって光合波を行
う。この場合、各光出力装置が出力する光線のタイミン
グを制御すれば、光信号を多重化することができる。

【００２１】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照しながら
説明する。図１は、本発明の原理を説明する図である。
同図（ａ）において、光反射装置１０は先端部の頂角が
αである円錐形状をしている。そして、光反射装置１０
の円錐部分は光反射面（ミラー）１１である。光源１２
は、所定の波長で所定のビーム径の光線を発光する。光
源１２は、特に限定されるものではないが、例えばレー
ザー、ＬＥＤなどであり、その出力波長は、可視光であ
ってもあるいは可視光以外でもよい。

【００２２】光源１２が発光する光線は、光反射装置１
０の円錐部分の頂点に投光される。このとき、光反射装
置１０に対する光線の入射方向は、光反射装置１０の円
錐部分の円錐軸（円錐の頂点とその円錐の底面の円の中
心とを結ぶ線を円錐軸と呼ぶ）と平行である。また、光
源１２が発光する光線は、図１（ｂ）に示すように、所
定のビーム径を有しているので、その光線を上述の方向
から光反射装置１０の円錐部分の頂点に投光すると、そ
の頂点を取り囲むようにしてその頂点の近傍の光反射面
１１に上記光線が投光される。

【００２３】光反射面１１で反射される光線は、光反射
装置１０の円錐部分の頂角αに依存する方向に放射され
る。この場合、反射光は、反射位置を頂点とする円錐を
形成するような方向に放射されるが、上記頂角αを９０
°（円錐を真横から見るときに、どの方向から見てもそ
の頂点の角度が９０°となるような角度）とすると、上
記反射光は、光反射装置１０の円錐軸に対して垂直方向
へ広がる平面となって放射される。

【００２４】次に、図２を参照しながら光反射装置１０
の製造方法を説明する。まず、石英ガラス等からなる円
柱形状の母材を、その円柱軸（円柱の上面の円の中心と
底面の円の中心とを結ぶ線を円柱軸と呼ぶ）を回転軸と
して所定の速度で回転させる（図２（ａ））。そして、
円柱形状の母材の一端を、一般的な旋盤工法によって円
錐状に粗削りする（図２（ｂ））。続いて、円錐状に粗
削りした母材の側面を、比較的大きめの粒子の研磨材を
用いて研磨する（図２（ｃ））。

【００２５】上記工程に続いて、ポリシングを行う（図
２（ｄ））。ポリシング工程は、母材の円錐部分の頂角
を所定の値（例えば９０°）で鋭利に保ちながら、その
側面をさらに滑らかな面にする工程である。このポリシ
ング工程においては、母材の回転速度を低速にし、温度
および湿度を所定の値に設定する。また、所定の研磨材
を用い、さらにその研磨材を母材に押しつける圧力も適
切に調節する。

【００２６】そして、上記ポリシングによって研磨され
た母材の側面部に、所定の膜厚で金属膜または誘電体多
層膜を蒸着させる（図２（ｅ））。ここで蒸着させる金
属としては、たとえばアルミニウムや銀を用いる。そし
て、この金属膜または誘電体多層膜が光を反射する光反
射面１１となる。

【００２７】このようにして形成される光反射装置１０
は、後述する光学系システムに利用する場合、その円錐
部分の頂角の誤差および光反射面１１の面精度（面の粗
さ、または面の滑らかさ）に関する要求が厳しくなるの
で、以下に示す測定方法を用いて検査を行う。

【００２８】図３は、光反射装置１０の円錐部分の頂角
の誤差および光反射面１１の面精度を測定するためのシ
ステムを説明するブロック図である。ターンテーブル２
１は、その上部に光反射装置１０を固定し、同図に示す
回転軸を中心に光反射装置１０を回転させる。光反射装
置１０をターンテーブル２１に固定するとき、光反射装
置１０の円錐軸と上記回転軸とを一致させる。したがっ
て、ターンテーブル２１を回転させると、光反射装置１
０は、その円錐軸を中心に回転する。

【００２９】ＬＤ光源２２は、ラインセンサや適切なレ
ンズ等を用いることによって、例えば直径５μｍ程度の
スポット光を光反射装置１０の光反射面１１に投光す
る。ＬＤ光源２２は、ＬＤ光源２２から光反射装置１０
の光反射面１１に上記スポット光を投光したときの反射
光が、光反射装置１０の円錐軸と一致するような位置・
角度に設ける。この位置・角度は、光反射装置１０の円
錐の頂角から求めることができる。特に、光反射装置１
０の円錐の頂角が９０°の場合は、ＬＤ光源２２から光
反射面１１へ投光するスポット光の角度を、光反射装置
１０の円錐軸に垂直にする。また、ＬＤ光源２２は、矢
印ＡまたはＡ’で示すように、光反射装置１０の円錐軸
に平行な方向に移動することができる。このため、光反
射装置１０を回転させれば、光反射面１１の任意の位置
にスポット光を投光することができる。

【００３０】ディテクター２３は、光反射装置１０の光
反射面１１からの反射光を受光し、その光の強度分布に
応じた電気信号を出力する。また、ディテクター２３
は、光反射装置１０の円錐軸の延長線上に配置される。
そして、このディテクター２３は周波数フィルタを有し
ており、ＬＤ光源２２が出力するスポット光の周波数帯
だけを検出する。アンプ２４は、ディテクター２３の出
力を増幅する。オシロスコープ２５は、アンプ２４の出
力を受信し、ディテクター２３が検出した反射光の強度
分布をディスプレイに表示する。

【００３１】オシロスコープ２５の出力結果の例を図４
に示す。図４（ａ）は、光反射装置１０が良品、すなわ
ち光反射面１１の表面が十分に滑らかでかつ光反射装置
１０の円錐の頂角の誤差が十分に小さい場合の画面であ
る。この場合、光反射装置１０の光反射面１１からの反
射光の強度分布は、左右対称であり、中心から離れるに
つれて連続的に減衰している。

【００３２】もし、光反射面１１の表面が十分に滑らか
でなかった場合には、ＬＤ光源２２が出力するスポット
光は光反射面１１において乱反射を起こし、オシロスコ
ープ２５の表示画面は、図４（ｂ）に示すように、強度
分布は左右対称とはならず、また、断続的となる。この
ように、光反射面１１の表面の滑らかさを、オシロスコ
ープ２５の表示画面から判断できる。

【００３３】一方、光反射装置１０の円錐の頂角の誤差
が大きい場合には、オシロスコープ２５の表示画面は、
図４（ｃ）に実線で示すように、反射光の強度分布のピ
ーク位置が、画面の中央からずれる。そして、この画面
中央からのずれを測定することによって、上記頂角の誤
差を測定できる。また、光反射装置１０を回転させなが
ら上記測定を行ったとき、その光反射装置１０が良品で
あれば、オシロスコープ２５の表示画面は、図４（ａ）
に示すように、反射光の強度分布のピーク位置が中央に
固定される。ところが、光反射装置１０の円錐部分が方
向によって角度誤差があると、図４（ｃ）に示すよう
に、光反射装置１０を回転させることによって上記ピー
ク位置が移動してしまう。

【００３４】このように、光反射装置１０の円錐の頂角
の誤差を、オシロスコープ２５の表示画面から判断でき
る。そして、後述する光学系システムに利用する場合、
例えばその頂角の許容誤差を２秒以下にする。

【００３５】次に、上述の光反射装置を用いた光学系シ
ステムの一例として、大地に対する水平な光面を出力す
る装置（墨出し器３０と呼ぶ）を図５に示す。墨出し器
３０は、図１を用いて説明した作用を利用しており、図
１の光反射装置の円錐の頂角αが９０°の場合である。

【００３６】墨出し器３０は、半導体レーザー３１が出
力するレーザー光線をコリメートレンズ３２を介して円
錐ミラー３３の頂点に投光し、その円錐ミラー３３から
の反射光として光面を得る。

【００３７】半導体レーザー３１は、可視光帯域のレー
ザー光線を出力する。コリメートレンズ３２は、半導体
レーザー３１が出力するレーザー光線の一部をカットし
て平行光線に変換する。また、半導体レーザー３１対し
て所定のコリメートレンズ３２を設定することによっ
て、所望のビーム径を得ることができる。円錐ミラー３
３は、円錐形状の側面が光反射面であり、円錐ミラー３
３の円錐軸とコリメートレンズ３２から出力されるレー
ザー光線とが一致するように設けられる。水平器３４
（請求項４に記載の傾斜測定器に対応する）は、重力の
方向を検知することによって大地に対する水平を測定す
る装置である。上記各装置３１〜３４は、筺体３５に対
してその位置が固定されている。また、筺体３５は脚３
６を有しており、各脚３６の長さ（筺体３５に対してど
のくらい突出するかを表す）は、各脚３６に設けられて
いる調整ネジ３７を用いてかえることができる。

【００３８】図６は、墨出し器３０の要部を分解して表
した図である。光学ホルダー４１は、半導体レーザー３
１およびコリメートレンズ３２を収容する。その光学ホ
ルダー４１はベースホルダー４２に収容される。そし
て、ベースホルダー４２は、図５に示す筺体３５に固定
される。

【００３９】ガラスステー４３は、中空の円柱形状をし
ており、部分的にベースホルダー４２に収容される。ガ
ラスステー４３の材質は、半導体レーザー３１が出力す
るレーザー光線の波長が吸収されにくい（その波長の光
が透過しやすい）ものを使用する。そして、ガラスステ
ー４３の内側に、円錐ミラー３３の頂点がコリメートレ
ンズ３２と向かい合うように円錐ミラー３３を収容す
る。円錐ミラーホルダー４４は、ガラスステー４３の一
部を収容する。円錐ミラー３３と円錐ミラーホルダー４
４との位置関係は、円錐ミラー３３の円錐部の頂点部分
が円錐ミラーホルダー４４の底面から突出する程度であ
る。また、円錐ミラーホルダー４４の上部に水平器３４
が収容される。

【００４０】以上の構成により、円錐ミラー３３の円錐
軸と半導体レーザー３１（コリメートレンズ３２）が出
力するレーザー光線とを一致させ、かつ、水平器３４が
検出する水平面が上記円錐軸に対して垂直方向となるよ
うにしている。

【００４１】次に、図５に戻って、墨出し器３０の使用
例を説明する。まず、墨出し器３０を所定の位置（例え
ば平な面の上）に置き、水平器３４を用いて、墨出し器
３０が水平な状態に設置されているか否かを確認する。
墨出し器３０が水平な状態に設置されてなければ、調整
ネジ３７を用いて脚３６の長さを適当に調整することに
よって、大地に対する水平を得る。

【００４２】この状態で半導体レーザー３１を発光させ
ると、レーザー光線はコリメートレンズ３２で所定のビ
ーム径の平行光線に変換されて円錐ミラー３３の頂点お
よびその近傍に投光される。円錐ミラー３３の頂角は９
０°であり、かつ上記レーザー光線は円錐ミラー３３の
円錐軸に一致して投光されるので、円錐ミラー３３から
の反射光は、その円錐軸と垂直な方向すなわち大地と水
平な方向に広がる光面となる。

【００４３】図５に示す墨出し器３０の応用例を図７に
示す。同図に示す墨出し器５０は、円錐ミラー３３と同
じ形状の円錐ミラー５１および５２を有する。円錐ミラ
ー５１および５２は、互いにその円錐軸が垂直に向くよ
うに配置されている。また、円錐ミラー５１の円錐軸
は、半導体レーザー３１（コリメートレンズ３２）が出
力するレーザー光線と一致する。

【００４４】ハーフミラー５３（請求項５の光学系に対
応する）は、コリメートレンズ３２と円錐ミラー５１と
の間に配置され、半導体レーザー３１が出力するレーザ
ー光線の一部を透過させて円錐ミラー５１の頂点に投光
し、上記レーザー光線の一部を反射して円錐ミラー５２
の頂点に投光する。

【００４５】墨出し器５０の半導体レーザー３１を発光
させると、円錐ミラー５１が光面１を放射し、円錐ミラ
ー５２が光面２を放射する。光面１と光面２とは互いに
垂直に交わり、その交わる位置が交点Ｃ（実際は、面と
面とが交差すると線ができるが、便宜上「交点」とす
る）となる。このようにして垂直に交わる光面を生成す
ると、例えば上記交点Ｃを基準とした測量を行うときに
有用である。

【００４６】また、墨出し器５０において、円錐ミラー
５１および５２の円錐軸を互いに９０°以外の所定の角
度としてもよい。この場合、ハーフミラー５３に相当す
る光学系を設け、半導体レーザー３１が出力するレーザ
ー光線を、円錐ミラー５１および５２の各円錐軸に沿っ
て各頂点に投光する。このような構成とすると、交点Ｃ
を基準として上記所定の角度の光面が生成される。

【００４７】次に、上述の光反射装置を用いて光の分岐
・合波を行うシステムの原理を図８を参照しながら説明
する。同図において、光反射装置６１は、例えば円錐ミ
ラーである。光入出力装置６２（請求項６の光出力装
置、請求項７の光入力装置に対応する）は、電気信号ま
たは光信号を光信号として出力し、光反射装置６１の頂
点およびその近傍にその光信号を投光する。光入出力装
置６３−１，６３−２（請求項６の複数の光入力装置、
請求項７の複数の光出力装置に対応する）は、光入出力
装置６２が投光して光反射装置６１によって反射された
光信号を受信する。また、上記光信号の伝搬方向を反対
にして、光入出力装置６３−１，６３−２が光反射装置
６１の頂点近傍に投光する光信号を、光入出力装置６２
が光反射装置６１による反射光として受光することも可
能である。

【００４８】図９は、図８に示した構成に対応する一実
施例である光分岐・合波装置の構成図である。同９
（ａ）は光分岐・合波装置７０の上面を示し、同９
（ｂ）は側面を示す。

【００４９】同図において、ＦＣコネクタ７１は光入出
力装置６２に対応し、ＦＣコネクタ７２−１〜７２−８
は光入出力装置６３−１，６３−２に対応する。なお、
これら光コネクタの形状はＦＣ型に限定されず、例えば
ＢＮＣ型であってもよく、光ファイバ等の先端部分を所
定位置に設置するような構成を含む。そして、各ＦＣコ
ネクタ７１，７２−１〜７２−８には不図示の光ファイ
バが接続されており、光信号を伝搬する。また、図９で
は不図示であるが、光分岐・合波装置７０は、図８の光
反射装置６１に対応する円錐ミラーを有し、その円錐の
頂点がＦＣコネクタ７１に向かう方向に配置されてい
る。

【００５０】上記構成の光分岐・合波装置７０におい
て、ＦＣコネクタ７１から円錐ミラーに対して光信号が
投光されると、その光信号は、上記不図示の円錐ミラー
からの反射光としてＦＣコネクタ７２−１〜７２−８に
よって受光される。従って、この場合、ＦＣコネクタ７
１に接続する光ファイバを介して転送されてくる信号
は、８本に分岐される。このような利用形態は、例えば
１対多のブロードキャスト通信に適している。

【００５１】一方、ＦＣコネクタ７２−１〜７２−８か
ら円錐ミラーに対して光信号が投光されると、それら各
光信号はＦＣコネクタ７１によって受光される。従っ
て、この場合、ＦＣコネクタ７２−１〜７２−８に接続
する光ファイバを介して転送されてくる各信号は、１本
に合波される。ここで、各ＦＣコネクタ７２−１〜７２
−８が出力する光信号が互いに重なりあわないようにタ
イミングを制御すれば、この光分岐・合波装置７０を用
いて光信号の多重化を行うことができる。

【００５２】なお、この実施例では、光反射装置として
円錐ミラーを用いて説明してが、本発明はこれに限定さ
れることはない。たとえば、図９に示すような１対８の
光分岐・合波を行う場合には、８角錐ミラー（底面が８
角形で、その８角形の各辺と頂点を結ぶことによって形
成される８個の３角形を反射面とする）を用いるように
してもよい。この構成では、各ミラーで反射された光が
受信用コネクタに到達する確率が高くなり、円錐ミラー
による構成と比べて光損失率が小さくなる。

【００５３】また、上述の光反射装置を用いた光学系シ
ステムの他の例としては、防犯センサー等への適用が考
えられる。防犯センサーとしての利用形態の１つは、光
面を所定の高さに放射してその放射光が遮られるか否か
を監視するシステムである。このようなシステムでは、
出入口の付近の光線を走らせるようなシステムと比べて
広範囲の監視を行うことができる。

【００５４】

【発明の効果】本発明の光反射装置の測定方法によれ
ば、円錐形状の光反射装置を回転させながらその光反射
面に光線を投光し、その反射光の強度分布を検出するの
で、その光反射面の全ての領域に対する面精度、および
円錐の頂角の誤差を正確に測定できる。

【００５５】また、本発明の光学系システムによれば、
円錐形状の光反射装置を用いることにより、容易にかつ
高効率で、全方向に広がる光面を生成することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の原理を説明する図であり、（ａ）は全
体構成を示し、（ｂ）は光反射面に光線が投光させる部
分を示す。

【図２】本発明の光反射装置の製造工程を説明する図で
ある。

【図３】本発明の光反射装置を測定するためのシステム
のブロック図である。

【図４】上記測定システムにおける測定結果の画面の例
を示す図である。

【図５】本発明の光反射装置を用いた光学系システムの
一例を示す図である。

【図６】図５に示す光学系システムの要部を分解して示
した図である。

【図７】図５に示す光学系システムの応用例を示す図で
ある。

【図８】本発明の光反射装置を用いた光学系システムの
他の例の原理を説明するための図である。

【図９】図８に示す光学系システムに一実施態様の構成
図である。

【図１０】光面を生成するための従来の技術を説明する
図である。

【符号の説明】

１０ 光反射装置 １１ 光反射面 １２ 光源 ２１ ターンテーブル ２２ ＬＤ光源 ２３ ディテクター ２４ アンプ ２５ オシロスコープ ３０ 墨出し器 ３１ 半導体レーザー ３２ コリメートレンズ ３３ 円錐ミラー ３４ 水平器 ３５ 筺体 ３６ 脚 ３７ 調整ネジ ４１ 光学ホルダー ４２ ベースホルダー ４３ ガラスステー ４４ 円錐ミラーホルダー ５０ 墨出し器 ５１，５２ 円錐ミラー ５３ ハーフミラー ６１ 光反射装置 ６２ 光入出力装置 ６３−１，６３−２ 光入出力装置 ７０ 光分岐・合波装置 ７１ ＦＣコネクタ ７２−１〜７２−８ ＦＣコネクタ

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 円柱形状の母材を該円柱の円柱軸を回転
   軸として回転させながらその一端を円錐形状に削り、 円錐形状に削られた上記母材の円錐側面を研磨し、 少なくとも上記円錐の頂点およびその近傍に金属または
   誘電体を蒸着させたことを特徴とする光反射装置。
2. 【請求項２】 円柱形状の母材を該円柱の円柱軸を回転
   軸として回転させながらその一端を円錐形状に削る工程
   と、 円錐形状に削られた上記母材の円錐側面を研磨する工程
   と、 少なくとも上記円錐の頂点およびその近傍に金属または
   誘電体を蒸着させる工程と、 からなることを特徴とする光反射装置の製造方法。
3. 【請求項３】 円錐形状の側面部分に光反射面を有する
   光反射装置の該光反射面を測定する方法において、 上記光反射装置の円錐軸に対して所定の角度で上記光反
   射面に光線を投光する手順と、 上記光反射装置の円錐軸を回転軸として該光反射装置を
   回転させる手順と、 上記光反射面からの反射光の強度分布に基づいて上記光
   反射面の面精度を判断する手順と、 からなることを特徴とする光反射装置の測定方法。
4. 【請求項４】 円錐形状の側面部分に光反射面を有する
   光反射装置と、 該光反射装置の円錐軸と平行にその円錐の頂点およびそ
   の近傍に対して光線を投光する光源と、 を有することを特徴とする光学系システム。
5. 【請求項５】 頂角を直角とする円錐形状の側面部分に
   光反射面を有する光反射装置と、 該光反射装置の円錐軸に平行にその円錐の頂点およびそ
   の近傍に対して光線を投光する光源と、 傾斜測定器とを有し、 該傾斜測定器を用いて上記光反射装置の傾斜を調節する
   ことを特徴とする光学系システム。
6. 【請求項６】 頂角を直角とする円錐形状の側面部分に
   光反射面を有し、それらの円錐軸が互いに所定の角度を
   保つように配置した複数の光反射装置と、 光線を出力する光源と、 上記光線を受光して、上記複数の光反射装置の各円錐軸
   と平行にそれぞれ各円錐の頂点およびその近傍に対して
   該光線を投光する光学系と、 を有することを特徴とする光学系システム。
7. 【請求項７】 円錐形状の側面部分に光反射面を有する
   光反射装置と、 該光反射装置の円錐軸に平行に該円錐の頂点およびその
   近傍に光線を投光する光出力装置と、 該光出力装置から出力されて上記光反射装置の光反射面
   で反射された光をそれぞれ受光する複数の光入力装置
   と、 を有することを特徴とする光学系システム。
8. 【請求項８】 円錐形状の側面部分に光反射面を有する
   光反射装置と、 該光反射装置の円錐軸に対して所定の角度で該円錐の側
   面にそれぞれ光線を投光する複数の光出力装置と、 該複数の光出力装置から出力されて上記光反射装置の光
   反射面で反射された光を受光する光入力装置と、 を有することを特徴とする光学系システム。
9. 【請求項９】 多面体の任意の頂点を取り囲む複数の面
   に光反射面を有する光反射装置と、 上記光反射装置の上記頂点およびその近傍に光線を投光
   するような角度に配置された第１の光入出力装置と、 該第１の光入出力装置から出力されて上記光反射装置の
   上記頂点近傍の各光反射面で反射された光線をそれぞれ
   受光する位置に配置された複数の第２の光入出力装置
   と、 を有することを特徴とする光学系システム。