JPS60107588A - 光学系回転量測定方法 - Google Patents
光学系回転量測定方法Info
- Publication number
- JPS60107588A JPS60107588A JP21526283A JP21526283A JPS60107588A JP S60107588 A JPS60107588 A JP S60107588A JP 21526283 A JP21526283 A JP 21526283A JP 21526283 A JP21526283 A JP 21526283A JP S60107588 A JPS60107588 A JP S60107588A
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- JP
- Japan
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- rotation
- light
- angle
- frequency
- optical system
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- Pending
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S17/00—Systems using the reflection or reradiation of electromagnetic waves other than radio waves, e.g. lidar systems
- G01S17/02—Systems using the reflection of electromagnetic waves other than radio waves
- G01S17/50—Systems of measurement based on relative movement of target
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
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- Radar, Positioning & Navigation (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- Optical Radar Systems And Details Thereof (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】
（ａ） 発明の技術分野
本発明は光学系回転量測定装置に用いられる反射鏡を円
筒形状のミラーとし、照射光と反射光とのドツプラ効果
による角速度測定を行う光学系回転量測定方法に関する
。
筒形状のミラーとし、照射光と反射光とのドツプラ効果
による角速度測定を行う光学系回転量測定方法に関する
。
（１）） 従来技術と問題点
従来１例えば磁気ディスク装置における回転駆動系の計
測のように回転物体の回転角度や弧の測定はレーザ光を
回転物体に設けられた反射鏡に照射し、反射光と照射光
とのドツプラ効果により発生する周波数差を検知し、検
知した周波数差より回転物体の角速度と、角速度より回
転角や弧の算出が行われている。
測のように回転物体の回転角度や弧の測定はレーザ光を
回転物体に設けられた反射鏡に照射し、反射光と照射光
とのドツプラ効果により発生する周波数差を検知し、検
知した周波数差より回転物体の角速度と、角速度より回
転角や弧の算出が行われている。
すなわち、第１図の従来の光学系回転量測定方法を説明
するための動作説明図に示すように回転軸２に反射鏡１
（ここでは、入射方向に光を返すキューブコーナーを用
いる）をアーム３にて固定し、半径ｒに対する円周方向
から周波ｆｉｆのレーザ光全入射する。ここで、反射鏡
１が現在位ｉＡ点よりＢ点に移動するとその動きに対し
て反射光の周波数はｆ±△ｆとなる。この△ｆは反射鏡
１の移動速度に対応して得られ、移動速度が速いほど周
波数は高くなる。そこで、照射光の周波数ｆと反射光の
周波数ｆ±△ｆとの干渉によるドツプラ効果を用いて△
ｆを検出し、△ｆより周速をめ、積分により移動距離金
求めるものである。
するための動作説明図に示すように回転軸２に反射鏡１
（ここでは、入射方向に光を返すキューブコーナーを用
いる）をアーム３にて固定し、半径ｒに対する円周方向
から周波ｆｉｆのレーザ光全入射する。ここで、反射鏡
１が現在位ｉＡ点よりＢ点に移動するとその動きに対し
て反射光の周波数はｆ±△ｆとなる。この△ｆは反射鏡
１の移動速度に対応して得られ、移動速度が速いほど周
波数は高くなる。そこで、照射光の周波数ｆと反射光の
周波数ｆ±△ｆとの干渉によるドツプラ効果を用いて△
ｆを検出し、△ｆより周速をめ、積分により移動距離金
求めるものである。
しかし、この測定は明らかに測定できる回転角度０の範
囲に限界があり、又、その範囲内であっても回転角度Ｏ
を算出するためのｅｉｎＯ≠θとする近似による測定範
囲の限界および不正確さが生じるといった欠点がある。
囲に限界があり、又、その範囲内であっても回転角度Ｏ
を算出するためのｅｉｎＯ≠θとする近似による測定範
囲の限界および不正確さが生じるといった欠点がある。
（Ｃ）発明の目的
本発明は上述した従来の光学系回転量測定装置の欠点に
鑑み創案されたもので、その目的は反射鏡を円筒形状の
円筒ミラーとし、回転角の制限を受けることなく且つ、
高精度な回転角や弧の測定を行うことができる光学系回
転量測定方法を提供することにある。
鑑み創案されたもので、その目的は反射鏡を円筒形状の
円筒ミラーとし、回転角の制限を受けることなく且つ、
高精度な回転角や弧の測定を行うことができる光学系回
転量測定方法を提供することにある。
（７）発明の構成
そしてこの目的は本発明によれば、回転物体上の反射鏡
に光を照射し、反射光と照射光とのドツプラ効果による
周波数差を検知し、前記回転物体の角速度を測定する光
学系回転量測定装置において、前記反射鏡を円筒形状の
ミラーとし、該ミラーに所定の入射角で光を照射して照
射光と反射光とのドツプラ効果による周波数差を計測す
ることにより回転物体の角速度を測定することを特徴と
する光学系回転量測定方法により達せられる。
に光を照射し、反射光と照射光とのドツプラ効果による
周波数差を検知し、前記回転物体の角速度を測定する光
学系回転量測定装置において、前記反射鏡を円筒形状の
ミラーとし、該ミラーに所定の入射角で光を照射して照
射光と反射光とのドツプラ効果による周波数差を計測す
ることにより回転物体の角速度を測定することを特徴と
する光学系回転量測定方法により達せられる。
（ｅ） 発明の実施例
以下、添付図ケ見ながら本発明の一実施例を説明する。
第２図は本発明の光学系回転量測定方法の一実施例を説
明するための動作説明図である。
明するための動作説明図である。
第２図において、角速度ωで移動する半径ｒの円筒ミラ
ー２１に半径方向とθ（θ≠Ｏ１π／２）をなす角度で
周波数ｆｌのレーザ光を入射する。
ー２１に半径方向とθ（θ≠Ｏ１π／２）をなす角度で
周波数ｆｌのレーザ光を入射する。
ｆｌは周速■の光路成分ｖｆにより反射後、周波数はｆ
ｌ＋△ｆとなる。ここでｆｌとｆｌ＋△ｆのドツプラ効
果によって△ｆを取出し、これより図示しない計算回路
により光路成分ｖｆがめられる。
ｌ＋△ｆとなる。ここでｆｌとｆｌ＋△ｆのドツプラ効
果によって△ｆを取出し、これより図示しない計算回路
により光路成分ｖｆがめられる。
又、入射角Ｏを固定することにより周速ＶはＶ＝Ｖ ｆ
／ Ｓ ：ｌｎθで、角速度ωはω＝ｖ／ｒで、円周の
移動量（弧）ＬはＬ＝Ｊｖｄｔで１回転角φはφ−５ｃ
＝＋ｄｔＫより算出される（但し、ｄｔは円筒ミラーの
移動時間の微分鎮を示す）。
／ Ｓ ：ｌｎθで、角速度ωはω＝ｖ／ｒで、円周の
移動量（弧）ＬはＬ＝Ｊｖｄｔで１回転角φはφ−５ｃ
＝＋ｄｔＫより算出される（但し、ｄｔは円筒ミラーの
移動時間の微分鎮を示す）。
このように、円筒ミラーを反射鏡とし、一定の角速度で
回転させ、一定の入射角でレーザ光を照射することによ
り、回転角や弧の測定範囲の拡大と、連続して変化する
角速度の測定ができる。
回転させ、一定の入射角でレーザ光を照射することによ
り、回転角や弧の測定範囲の拡大と、連続して変化する
角速度の測定ができる。
第３図は本発明の光学系回転量測定方法の他の一実施例
を説明するための動作説明図であり、第３図において、
レーザヘッド８１より周波数が接近するｆｌ（１１）と
ｆ２（１Ｂ）のレーザ光を互いに９０度偏光出力する。
を説明するための動作説明図であり、第３図において、
レーザヘッド８１より周波数が接近するｆｌ（１１）と
ｆ２（１Ｂ）のレーザ光を互いに９０度偏光出力する。
このｆＨｌｌ）とｆ２（１８）はインターフェロ−メー
タ２２ａによりｆＨｌｌ）は直進してｆＨ１２） とな
り円筒ミラー２１に入射する。一方、ｆ２（１８）は反
射してｆ２（１８）となる。円筒ミラー２１によりｆＨ
１２）は反射の際ｆ１±△ｆ（１４） となる。ｆｌ±
△ｆ（１４）はインターフェロメータ２２１）を直進し
てｆ１±△ｆ（１６）として計算回路３２に入力する。
タ２２ａによりｆＨｌｌ）は直進してｆＨ１２） とな
り円筒ミラー２１に入射する。一方、ｆ２（１８）は反
射してｆ２（１８）となる。円筒ミラー２１によりｆＨ
１２）は反射の際ｆ１±△ｆ（１４） となる。ｆｌ±
△ｆ（１４）はインターフェロメータ２２１）を直進し
てｆ１±△ｆ（１６）として計算回路３２に入力する。
一方、ｆ２（１８）はｆＨ１２） の円筒ミラー２１の
照射点Ｘにおける円周と平行をなす平面反射鏡２４によ
り反射してｆ２（１５） となり、更にインターフェロ
・イータ２２ｂにより反射してｆ２（１７） となり計
算ｉ、。
照射点Ｘにおける円周と平行をなす平面反射鏡２４によ
り反射してｆ２（１５） となり、更にインターフェロ
・イータ２２ｂにより反射してｆ２（１７） となり計
算ｉ、。
回路８２に入力する。計算回路８２に入力されたｆｌ±
△ｆ（１６）とｆ２（１？） とより、ｆｌ−ｆ２、ｆ
ｌ−ｆ２±△ｆの処理が実行される。
△ｆ（１６）とｆ２（１？） とより、ｆｌ−ｆ２、ｆ
ｌ−ｆ２±△ｆの処理が実行される。
本実施例におけるドツプラ効果では上述のようにｆｌ−
ｆ２とｆｌ−ｆ２±△ｆとｔ用いており、その理由は従
来例および第２図で説明した照射光の周波数ｆｌと反射
光の周波数ｆｌ＋△ｆとの差の△ｆはｆｌに比べ十分小
さく、ドツプラ効果による識別が困難であり、ｆｌ−ｆ
２は△ｆに近い値に設定できるためドツプラ効果による
識別が容易となり、計測精度の向上が得られる。
ｆ２とｆｌ−ｆ２±△ｆとｔ用いており、その理由は従
来例および第２図で説明した照射光の周波数ｆｌと反射
光の周波数ｆｌ＋△ｆとの差の△ｆはｆｌに比べ十分小
さく、ドツプラ効果による識別が困難であり、ｆｌ−ｆ
２は△ｆに近い値に設定できるためドツプラ効果による
識別が容易となり、計測精度の向上が得られる。
（ｆ） 発明の効果
以上の説明から明らかなように要するに本発明は、反射
鏡を円筒に形成し、一定の入射角でＶ −ザ光を照射し
、照射光と反射光とのドツプラ効果による周波数差を計
測することにより、回転角や弧の測定範囲の拡大ととも
に％關精度で且つ、連続して変化する角速度の測定がで
きるといった効果がある。
鏡を円筒に形成し、一定の入射角でＶ −ザ光を照射し
、照射光と反射光とのドツプラ効果による周波数差を計
測することにより、回転角や弧の測定範囲の拡大ととも
に％關精度で且つ、連続して変化する角速度の測定がで
きるといった効果がある。
第１図は従来の光学系回転量測定方法を説明するための
動作説明図、第２図は本発明の光学系回転量測定装置の
一実施例を説明するための動作説防御、第３図は本発明
の光学系回転量測定方法の他の一実施例を説明するため
の動作説明図である。 図において、１は反射鏡（キューブコーナー）、２は回
転軸、３はアーム、２１は円筒ミラー、 ２２ａ。 ２２’ｔ）ｌｄインターフェロ−メータ、２４１ｄ反射
鏡、３１はＶ−ザヘソド、３２は計算回路を示している
。 第 １ 図 ＃３Ｋ ２団
動作説明図、第２図は本発明の光学系回転量測定装置の
一実施例を説明するための動作説防御、第３図は本発明
の光学系回転量測定方法の他の一実施例を説明するため
の動作説明図である。 図において、１は反射鏡（キューブコーナー）、２は回
転軸、３はアーム、２１は円筒ミラー、 ２２ａ。 ２２’ｔ）ｌｄインターフェロ−メータ、２４１ｄ反射
鏡、３１はＶ−ザヘソド、３２は計算回路を示している
。 第 １ 図 ＃３Ｋ ２団
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 回転物体上の反射鏡に光を照射し、反射光と照射光との
ドツプラ効果による周波数差を検知し。 前記回転物体の角速度全測定する光学系回転量測定方法
において、前記反射鏡を円筒形状のミラーとし、該ミラ
ーに所定の入射角で光を照射して照射光と反射とのドツ
プラ効果による周波数差全計測することにより回転物体
の角速度を測定することｔ特徴とする光学系回転量測定
方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21526283A JPS60107588A (ja) | 1983-11-15 | 1983-11-15 | 光学系回転量測定方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21526283A JPS60107588A (ja) | 1983-11-15 | 1983-11-15 | 光学系回転量測定方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60107588A true JPS60107588A (ja) | 1985-06-13 |
Family
ID=16669393
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21526283A Pending JPS60107588A (ja) | 1983-11-15 | 1983-11-15 | 光学系回転量測定方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60107588A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6583021B2 (en) | 2001-06-30 | 2003-06-24 | Hynix Semiconductor Inc. | Method of fabricating capacitor having hafnium oxide |
| US20200103509A1 (en) * | 2017-06-15 | 2020-04-02 | James MacMillan | Method of characterizing, calibrating, and controlling galvanometer laser steering systems |
-
1983
- 1983-11-15 JP JP21526283A patent/JPS60107588A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6583021B2 (en) | 2001-06-30 | 2003-06-24 | Hynix Semiconductor Inc. | Method of fabricating capacitor having hafnium oxide |
| US20200103509A1 (en) * | 2017-06-15 | 2020-04-02 | James MacMillan | Method of characterizing, calibrating, and controlling galvanometer laser steering systems |
| US11624812B2 (en) * | 2017-06-15 | 2023-04-11 | James MacMillan | Method of characterizing, calibrating, and controlling galvanometer laser steering systems |
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