JPS6014182A - レ−ザビ−ム位置検出器 - Google Patents
レ−ザビ−ム位置検出器Info
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- JPS6014182A JPS6014182A JP12212383A JP12212383A JPS6014182A JP S6014182 A JPS6014182 A JP S6014182A JP 12212383 A JP12212383 A JP 12212383A JP 12212383 A JP12212383 A JP 12212383A JP S6014182 A JPS6014182 A JP S6014182A
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- laser
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- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
- G01B11/00—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
- G01B11/26—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring angles or tapers; for testing the alignment of axes
- G01B11/27—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring angles or tapers; for testing the alignment of axes for testing the alignment of axes
- G01B11/272—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring angles or tapers; for testing the alignment of axes for testing the alignment of axes using photoelectric detection means
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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】
本発明は、遠赤外１／−ザ光のビームトラッキングシス
テム等に使用するレーザ光のビーム位置検出器に関する
。
テム等に使用するレーザ光のビーム位置検出器に関する
。
第１図は従来の遠赤外レーザ（以下 ＦＩＲし一ザと称
する）装置の礫弐図であり、１はＦＩＲレーザ、２は定
板、３Ｆｉエアーダ、ンバー、４は遠赤・外レーザビー
ムである。ここで、実線は所定位置の状態を表し、破線
は揺れにより所定位置からずれた状態を表す。光励起、
ある（・は放電励起などによる遠赤外域の連続発振気体
レーザの安定性に悪影響を与える振動を除去するために
は、本図の如＜ Ｆ Ｉ Ｒ，レーザ１全体をエアーダ
ンパー３付きの定板２上に乗せることが理想的である。
する）装置の礫弐図であり、１はＦＩＲレーザ、２は定
板、３Ｆｉエアーダ、ンバー、４は遠赤・外レーザビー
ムである。ここで、実線は所定位置の状態を表し、破線
は揺れにより所定位置からずれた状態を表す。光励起、
ある（・は放電励起などによる遠赤外域の連続発振気体
レーザの安定性に悪影響を与える振動を除去するために
は、本図の如＜ Ｆ Ｉ Ｒ，レーザ１全体をエアーダ
ンパー３付きの定板２上に乗せることが理想的である。
こうすると、高周波の振動はほとんど除去できるからで
ある。
ある。
エアーダンパー３付きの定板２にＦＩ几レーザ１を設置
することにより、その出力および周波数の安定度等を向
上させることはできるが、Ｆ工Ｒレーザビーム４の出射
位置、および出射方向は当然不確定となる。なぜなら、
定板２は床から独立に空中に浮いた状態になって（・る
ためである。エアーダンパー３付きの定板２に乗せたＦ
ＩＲレーザ１のビーム４を干渉計等の光沖として使用す
る場合、レーザビーム４の出射方向のふらつきは非常に
問題となる。（ただし、干渉計全体がＦ” Ｉ几し−ザ
１と同じエアーダンパー３付きの定板２に乗るような小
さなものである場合は問題にならな（・。） 上記ように、出射方向かふらつ＜ＦＩＲレーザビームの
ビーム位置および方向を一定にするには下記の方式か′
４女られる。
することにより、その出力および周波数の安定度等を向
上させることはできるが、Ｆ工Ｒレーザビーム４の出射
位置、および出射方向は当然不確定となる。なぜなら、
定板２は床から独立に空中に浮いた状態になって（・る
ためである。エアーダンパー３付きの定板２に乗せたＦ
ＩＲレーザ１のビーム４を干渉計等の光沖として使用す
る場合、レーザビーム４の出射方向のふらつきは非常に
問題となる。（ただし、干渉計全体がＦ” Ｉ几し−ザ
１と同じエアーダンパー３付きの定板２に乗るような小
さなものである場合は問題にならな（・。） 上記ように、出射方向かふらつ＜ＦＩＲレーザビームの
ビーム位置および方向を一定にするには下記の方式か′
４女られる。
第１はエアーダンパー付きの定板上のＦＩＲレーザとは
独立した導波管を使用する第２図の方式である。ここで
、５は導波管、６は床に固定された定板、７ ｉ、ｉ
Ｆ” Ｉ Ｒレーザビームで゛ある。この方式は、入射
方向か変化するレーザビームが、導波管伝播中にモード
変動され、導波管５を出射する際には、方向が一定にな
ることを利用するものである。ただし、導波％・５の伝
播損失の大きい欠点がある。
独立した導波管を使用する第２図の方式である。ここで
、５は導波管、６は床に固定された定板、７ ｉ、ｉ
Ｆ” Ｉ Ｒレーザビームで゛ある。この方式は、入射
方向か変化するレーザビームが、導波管伝播中にモード
変動され、導波管５を出射する際には、方向が一定にな
ることを利用するものである。ただし、導波％・５の伝
播損失の大きい欠点がある。
第２は、フレキシブルな導波管を使用する第３図の方式
である。ここで、８はフレキシブル導波管、、９はユニ
バーザルサポート、１０〜１３はミラーである。この方
式は、光が常に導波管８の軸にそって伝播するように、
導波管８の関節部分に機械的に制御されたミラーｌＯ〜
１３を配置するものである。エアーダンパー付きの定板
２の浮き沈みは、この導波管８の関節部分の動きによっ
て吸収する。
である。ここで、８はフレキシブル導波管、、９はユニ
バーザルサポート、１０〜１３はミラーである。この方
式は、光が常に導波管８の軸にそって伝播するように、
導波管８の関節部分に機械的に制御されたミラーｌＯ〜
１３を配置するものである。エアーダンパー付きの定板
２の浮き沈みは、この導波管８の関節部分の動きによっ
て吸収する。
第３は、２枚の制御ミラーを使用する第４図の方式であ
る。出て来る位置も方向も不確定のレーザビーム４は、
制御ミラー１４の不特定の位置に当たる。レーザビーム
４が所定範囲内で振れたとしても反射するように、制御
ミラー１４は大口径にしである。制御ミラー１４は、制
御ミラー１５の中心にレーザビームが当たるように制御
される。
る。出て来る位置も方向も不確定のレーザビーム４は、
制御ミラー１４の不特定の位置に当たる。レーザビーム
４が所定範囲内で振れたとしても反射するように、制御
ミラー１４は大口径にしである。制御ミラー１４は、制
御ミラー１５の中心にレーザビームが当たるように制御
される。
この制御によりレーザビームの一点が固定される。
さらに、制御ミラー１５は固定ミラー１６の中心にレー
ザビームが当たるように制御される。この制御ミラー１
４，１５の角度制御によりレーザビームの方向（方位）
が固定される。この２つの制御ミラー１４．１５により
、制御ミラー１５から以後の反射光１７は、常に位置、
方位とも一定となる。これは、つまり［直線（レーザビ
ーム）の２点を固定すればその直線は一意に決定される
」と（・う定理に基づく。本発明は、この第３の方式に
よるＦＩＲレーザビーム方向制御システム（ビーム・ト
ラッキング・システム）に必要となるレーザビーム位置
検出器に関する。
ザビームが当たるように制御される。この制御ミラー１
４，１５の角度制御によりレーザビームの方向（方位）
が固定される。この２つの制御ミラー１４．１５により
、制御ミラー１５から以後の反射光１７は、常に位置、
方位とも一定となる。これは、つまり［直線（レーザビ
ーム）の２点を固定すればその直線は一意に決定される
」と（・う定理に基づく。本発明は、この第３の方式に
よるＦＩＲレーザビーム方向制御システム（ビーム・ト
ラッキング・システム）に必要となるレーザビーム位置
検出器に関する。
さて、この第３のシステムでは、ビームの位置を検出す
ることが必要である。い（・かえれは、第４図のミラー
１５．１６の中心にレーザ・ビームが当って（・るか、
もし当ってなければどれだけ中心からずれた位置に当っ
ているかを検出する必要がある。ビームの中心位置と（
・うのは、レーザ・ビームの軸対称モード（ＴＥＭモー
ド）では、ビームの強度分布のピークの位置と同じであ
る。その様子を第５図に示す。第５図で１８はＦＩＬ（
レーザ、１９はＦＩ几レーザビームに垂直な面内でのＦ
ＩＩ’（レーザビームの強度分布である。このように、
軸対称モードでは強度分布のピークが、す々わちビーム
中心である。
ることが必要である。い（・かえれは、第４図のミラー
１５．１６の中心にレーザ・ビームが当って（・るか、
もし当ってなければどれだけ中心からずれた位置に当っ
ているかを検出する必要がある。ビームの中心位置と（
・うのは、レーザ・ビームの軸対称モード（ＴＥＭモー
ド）では、ビームの強度分布のピークの位置と同じであ
る。その様子を第５図に示す。第５図で１８はＦＩＬ（
レーザ、１９はＦＩ几レーザビームに垂直な面内でのＦ
ＩＩ’（レーザビームの強度分布である。このように、
軸対称モードでは強度分布のピークが、す々わちビーム
中心である。
遠赤外域のレーザ光の検出器として通常使用されるタン
タル酸すチューム（リチーーム・タンタレート； Ｌｉ
ＴａＯ５）検出器（通称パイロ検出器。
タル酸すチューム（リチーーム・タンタレート； Ｌｉ
ＴａＯ５）検出器（通称パイロ検出器。
以下、パイロ検出器と称する）を使用して遠赤外レーザ
ービームトラッキングシステムを構成した例を第７図に
示す。このシステムでは４現象パイロ検出器（Ｐｙｒｏ
ｅｌｉｉ”ｔｒｉｃ Ｑｕａｄｒａｎｔ Ｌ）ｅｔｅｃ
ｔｏｒ）２８で得られるビーム位置信号を反射鏡２５の
駆動回路に帰還し、同様に４現象パイロ検出器２９の信
号を半透鏡２６の駆動回路に′帰還することによりレー
ザビームを半透鏡２６，２７の中心３４゜３５に当てる
ことによって、入射レーザビーム３２の位置、方向変動
を補正し、出射レーザ・ビーム３６の位置、方向を常に
一定にする。
ービームトラッキングシステムを構成した例を第７図に
示す。このシステムでは４現象パイロ検出器（Ｐｙｒｏ
ｅｌｉｉ”ｔｒｉｃ Ｑｕａｄｒａｎｔ Ｌ）ｅｔｅｃ
ｔｏｒ）２８で得られるビーム位置信号を反射鏡２５の
駆動回路に帰還し、同様に４現象パイロ検出器２９の信
号を半透鏡２６の駆動回路に′帰還することによりレー
ザビームを半透鏡２６，２７の中心３４゜３５に当てる
ことによって、入射レーザビーム３２の位置、方向変動
を補正し、出射レーザ・ビーム３６の位置、方向を常に
一定にする。
４現象パイロ検出器で、レーザビーム中心を検出する従
来の方式を以下に説明する。第５図では、レーザ・ビー
ム中心はパイロ素子（Ｐｙｒｏｅｌｅｃｔｒ −ｉｃ
Ｄｅｔｅｃｔｏｒ） ２０，２１，２２，２３ からな
るパイロ検出器の中心の少し上に位置している。この場
合レーザビームをチョッパー２４でチョップして得られ
るパイロ素子２０，２１，２２，２３の出力信号波形を
示したのが第６図である。パイロ素子２０の出力が最大
、パイロ素子２１の出力が最小、２２゜２３の出力は同
レベルである。したがってノくイロ素子２０と２］、２
２ と２３の差動出力を取れば４現象パイロ検出器の中
心位置に対するレーザビーム中心の相対位置が検出でき
る。第７図の方式では、４現象パイロ検出器２８及び２
９から得られる差動出力信−号で反射鏡２５及び半透鏡
２６の駆動回路に９帰還をそれぞれかけることにより、
これら鋭２５，２６の角度制御を行う。この第７図の方
式におし・て、４現象パイロ検出器２８，２９はそれぞ
れ半透鏡２６ ｔ ２７に近い程ビームトラッキングの
精度は良（・。しかし、第７図のレーザビーム位僅検出
方式では、信号を発生させるためにチーｚツバ−３０，
３１を挿入する必要があり、４明、象パイロ検出器２８
．２９を、それぞ粁３４゜３５にあまり近づけることが
できな（・。また、チョッパー３０，３１を挿入するか
ら、２８．３０および２９．３１からなるレーザビーム
位置検出器を小型に構成できない。ＦＩＲレーザのビー
ム径は小さくても４０〜５０叫であり、このビーム全体
を断続するチョッパ３０．３１は相当大きなものとなる
からである。
来の方式を以下に説明する。第５図では、レーザ・ビー
ム中心はパイロ素子（Ｐｙｒｏｅｌｅｃｔｒ −ｉｃ
Ｄｅｔｅｃｔｏｒ） ２０，２１，２２，２３ からな
るパイロ検出器の中心の少し上に位置している。この場
合レーザビームをチョッパー２４でチョップして得られ
るパイロ素子２０，２１，２２，２３の出力信号波形を
示したのが第６図である。パイロ素子２０の出力が最大
、パイロ素子２１の出力が最小、２２゜２３の出力は同
レベルである。したがってノくイロ素子２０と２］、２
２ と２３の差動出力を取れば４現象パイロ検出器の中
心位置に対するレーザビーム中心の相対位置が検出でき
る。第７図の方式では、４現象パイロ検出器２８及び２
９から得られる差動出力信−号で反射鏡２５及び半透鏡
２６の駆動回路に９帰還をそれぞれかけることにより、
これら鋭２５，２６の角度制御を行う。この第７図の方
式におし・て、４現象パイロ検出器２８，２９はそれぞ
れ半透鏡２６ ｔ ２７に近い程ビームトラッキングの
精度は良（・。しかし、第７図のレーザビーム位僅検出
方式では、信号を発生させるためにチーｚツバ−３０，
３１を挿入する必要があり、４明、象パイロ検出器２８
．２９を、それぞ粁３４゜３５にあまり近づけることが
できな（・。また、チョッパー３０，３１を挿入するか
ら、２８．３０および２９．３１からなるレーザビーム
位置検出器を小型に構成できない。ＦＩＲレーザのビー
ム径は小さくても４０〜５０叫であり、このビーム全体
を断続するチョッパ３０．３１は相当大きなものとなる
からである。
本発明の目的は、形を小さくてきるレーザ位置検出器の
提供にある。
提供にある。
本発明によるレーザビーム位置検出器は、レーザ光のビ
ーム軸に直交する面内にお（・てこのビーム軸の近傍の
点を中心に回転をし、受けた前記レーザ光の強度に対応
した信号を星する光感知器と、前記回転に同期した参照
信号を生ずる手段と、前記レーザ光強度対応信号を前記
参照信号で位相弁別し、前記面内における前記点に対す
る前記ビーム軸の位置を現す信号を生ずる回路とを備え
て偶成される。
ーム軸に直交する面内にお（・てこのビーム軸の近傍の
点を中心に回転をし、受けた前記レーザ光の強度に対応
した信号を星する光感知器と、前記回転に同期した参照
信号を生ずる手段と、前記レーザ光強度対応信号を前記
参照信号で位相弁別し、前記面内における前記点に対す
る前記ビーム軸の位置を現す信号を生ずる回路とを備え
て偶成される。
次に図面を参照して本発明の詳細な説明する。
第８図及び第９図は本発明の原理説明図である。
これらの図で、実線の同心円は軸対称モードのＦＩＲレ
ーザビームに垂直な面内でのＦＩｆｊレーザビームの強
度が等しい点を連らねた線、即ち等強度線である。破線
の円周はパイロ素子の右回りの回転軌道を示す。第８図
の場合、］くイロ素子は常時一定のＦＩＲレーザ光を受
けるので、パイロ素子出力はＯ・レベルである。その様
子を第１０図に示す。第１０図の下音５の信号（は、パ
イロ素子の回転軌道上の点３８を知るための参照信号（
基準信号）である。
ーザビームに垂直な面内でのＦＩｆｊレーザビームの強
度が等しい点を連らねた線、即ち等強度線である。破線
の円周はパイロ素子の右回りの回転軌道を示す。第８図
の場合、］くイロ素子は常時一定のＦＩＲレーザ光を受
けるので、パイロ素子出力はＯ・レベルである。その様
子を第１０図に示す。第１０図の下音５の信号（は、パ
イロ素子の回転軌道上の点３８を知るための参照信号（
基準信号）である。
第９図に示すようにＦＩＲ，レーザービーム中心とパイ
ロ素子の回転中心が一致して（・な（・場合、パイロ素
子から得られる信号（ｒｉ、、第１１図に示す如く、参
照信号から百周期すねた所にピークをもつ周期信号とな
る。回転軌道上の点３８．４０におけるサンプリング信
号の比較によりＦ Ｉ Ｅ（、レーザビーム中心のパイ
ロ素子の回転中心に対する垂直方向位置がわかり、同様
に点３９．４１におけるサンプリング信号の比較により
水平方向位置かわかる。
ロ素子の回転中心が一致して（・な（・場合、パイロ素
子から得られる信号（ｒｉ、、第１１図に示す如く、参
照信号から百周期すねた所にピークをもつ周期信号とな
る。回転軌道上の点３８．４０におけるサンプリング信
号の比較によりＦ Ｉ Ｅ（、レーザビーム中心のパイ
ロ素子の回転中心に対する垂直方向位置がわかり、同様
に点３９．４１におけるサンプリング信号の比較により
水平方向位置かわかる。
第１２図は本発明の一実施例の斜視図である。
この実施例はパイロ素子４２．４３を備える。これらパ
イロ素子４２ 、４３はモータ４５の回転ｌｌＩ４４に
対して対称に配Ｉ６°され、モータ４５により定速度で
回転さｆする。パイロ素子４２．４３の出力信号はスリ
ップリングを介して端子 ４６．４７からそれぞれ取り
出す。端子４８は共通端子である。また、参照信号は、
パイロ素子４２の裏面に反射鏡を付けておぎ、反射型の
ビームスイッチ４９により取り出し、端子５０から出力
する。
イロ素子４２ 、４３はモータ４５の回転ｌｌＩ４４に
対して対称に配Ｉ６°され、モータ４５により定速度で
回転さｆする。パイロ素子４２．４３の出力信号はスリ
ップリングを介して端子 ４６．４７からそれぞれ取り
出す。端子４８は共通端子である。また、参照信号は、
パイロ素子４２の裏面に反射鏡を付けておぎ、反射型の
ビームスイッチ４９により取り出し、端子５０から出力
する。
第１３図は第１２図の実施例の出力を受けビーム位置信
号を生ずるビーム位置判別回路８０を示すブロック図で
ある。ＦＩＲレーザビーム中心とパイロ素子の回転中心
の関係が第９図のような場合に、第１３図の各ブロック
に流れる信号の波形を第１４図に示す。パイロ素子４２
，４３の出刃６２．６３は互（・に逆位相の交番波であ
り、差動同調増幅器５０に加えられる。差動信号６４は
位相弁別検波器５１．５２に加えられる。ビームスイッ
チ４９からの参照信号６１−獲相器５３に加えられ、所
定の大きさの位相側位を受ける。この位相偏位を受けた
参照信号６５により、差動信号６４は位相弁別検波器５
１におし・て位置［ｉ弁別検波される。位相弁別検波器
５１の出力６８は低減フィルター５５により垂直ビーム
位ヒ偏号７２として出力される。移相器５３の他方の出
力（参照信を受けて位相弁別検波器５２に加えられる。
号を生ずるビーム位置判別回路８０を示すブロック図で
ある。ＦＩＲレーザビーム中心とパイロ素子の回転中心
の関係が第９図のような場合に、第１３図の各ブロック
に流れる信号の波形を第１４図に示す。パイロ素子４２
，４３の出刃６２．６３は互（・に逆位相の交番波であ
り、差動同調増幅器５０に加えられる。差動信号６４は
位相弁別検波器５１．５２に加えられる。ビームスイッ
チ４９からの参照信号６１−獲相器５３に加えられ、所
定の大きさの位相側位を受ける。この位相偏位を受けた
参照信号６５により、差動信号６４は位相弁別検波器５
１におし・て位置［ｉ弁別検波される。位相弁別検波器
５１の出力６８は低減フィルター５５により垂直ビーム
位ヒ偏号７２として出力される。移相器５３の他方の出
力（参照信を受けて位相弁別検波器５２に加えられる。
位相弁別検波器５２は差動信号６４を遅延参照信号６７
で位相弁別検波し、その出力６９は低域フィルター５６
により水平ビーム位置信号７３に変換される。垂直及び
水平のビーム位置信号７２．７３により、ＦＬＲレーザ
ビーム中心のパイロ素子４２゜４３の回転中心に対する
相対位僅か判明する。
で位相弁別検波し、その出力６９は低域フィルター５６
により水平ビーム位置信号７３に変換される。垂直及び
水平のビーム位置信号７２．７３により、ＦＬＲレーザ
ビーム中心のパイロ素子４２゜４３の回転中心に対する
相対位僅か判明する。
第１２図と同様のレーザビーム位置検出器であってパイ
ロ素子を１個にする方式も可能であるが、この方式では
、４点でサンプリングしなくてはならず、位相弁別検波
器が４個必要になる。逆に、パイロ素子を同一回転円周
上に４個配置する方式にすると、差動同調増幅器が２個
必要になり（・ずれもあまり効率的でない。第１２図の
如く２コのパイロ素子を使用するのが最も効率的である
。
ロ素子を１個にする方式も可能であるが、この方式では
、４点でサンプリングしなくてはならず、位相弁別検波
器が４個必要になる。逆に、パイロ素子を同一回転円周
上に４個配置する方式にすると、差動同調増幅器が２個
必要になり（・ずれもあまり効率的でない。第１２図の
如く２コのパイロ素子を使用するのが最も効率的である
。
第１２図実施例のＦＩＲレーサビーム位置検出器を使用
したＦＩＲビームトラッキングシステムの模式図を第１
５図に示す。ＦＩＲレーザビーム位置検出器９１におけ
る垂直及び水平ビーム位置信号７２．７３は反射鏡２５
用の垂直及び水平ミラー軸駆動回路へそれぞれ加えられ
る。同様に、ＦＩ几レーザビーム位置検出器９２におけ
るビーム位置信号７２，７３は半透鏡２６用の垂直及び
水平ミラー軸駆動回路へそれぞれ加えられる。第７図の
従来方式で必須であったチョッパかないから、パイロ素
子を各ミラーに近づ゛けることができる。
したＦＩＲビームトラッキングシステムの模式図を第１
５図に示す。ＦＩＲレーザビーム位置検出器９１におけ
る垂直及び水平ビーム位置信号７２．７３は反射鏡２５
用の垂直及び水平ミラー軸駆動回路へそれぞれ加えられ
る。同様に、ＦＩ几レーザビーム位置検出器９２におけ
るビーム位置信号７２，７３は半透鏡２６用の垂直及び
水平ミラー軸駆動回路へそれぞれ加えられる。第７図の
従来方式で必須であったチョッパかないから、パイロ素
子を各ミラーに近づ゛けることができる。
第１６図は、ＦＩＲレーザビーム１０１の位置検出を行
う場合における、従来のレーザビーム位置検出器（第５
図）に必要なチョッパー２４と本発明の実施例（第１２
図）で用（・るパイロ素子の回転円周１００との大きさ
の関係を示す図である。
う場合における、従来のレーザビーム位置検出器（第５
図）に必要なチョッパー２４と本発明の実施例（第１２
図）で用（・るパイロ素子の回転円周１００との大きさ
の関係を示す図である。
第１６図から、本発明のＦＩＲレーザビーム位置検出器
は小形にでき、ひ（・てはこの検出器を用（・ることに
よりビームトラッキングシステムが小形に構成できるこ
とが明らかである。
は小形にでき、ひ（・てはこの検出器を用（・ることに
よりビームトラッキングシステムが小形に構成できるこ
とが明らかである。
以上のように、この発明によれは、形の小さいレーザー
ビーム位置検出器が提供できる。
ビーム位置検出器が提供できる。
第１図は、エアーダンパー付きの定板上に乗せたＦＩＲ
レーザーの模式図、第２図、第３図及び第４図はそれぞ
れレーザービームの方向変化をｍ正する互（・に異なる
方式を示す図、第５図は軸対称モードのレーザビームを
受ける従来のレーザビーム位置検出器の模式図、第６図
は第５図のパイロ素子の出力波形図、第７図は第５図の
検出器を用（・て構成したビームトラッキングシステム
の模式図、第８図〜第１１図は本発明の原理説明図、第
１２図は本発明の一実施例の斜視図、第１３図は第１２
図の実施例の出力を受けるビーム位置判別回路の一例を
示すブロック図、第１４図は第１２図の各部信号の波形
図、第１５図は第１２図及び第１３図の実施例を用いた
ビームトラッキングシステムの４１［図、第１６図は従
来のレーザビーム位置検出器で用（・るチョッパと本発
明実施例で用（・たパイロ素子の回転円周との大きさを
対比して示す図である。 ｌ、１８・・団・ＦＩＲレーザ、２・・・・・・エアー
ダンパー付き定板、３・・・・・・エアーダンパー、４
・・・・・・Ｆ’ＩＲレーザビーム、５・・・・・・導
波管、６・・・・・・床に固定された定板、７・・・・
・・一定方向のＦＩＲレーザービーム、８・・・・・・
フレキシブルの導波管、９・・・・・・ユニバーサルサ
ポート、１０〜１３・・・・・・機械的制御のミき ラー、１４．１５・・・・・・制御ミラー、１６・・・
・・・固定ミラー、１９・・・・・・Ｆ Ｉ Ｂ、レー
ザビームに垂直な面内でのレーザビームの強度分布、２
０〜２３・・・・・・４現象パイロ検出器におけるパイ
ロ素子、２４・・・チョッパー、２５・・・・・・被制
御全反射鏡、２６・・・・・・被制御半透鏡、２７・・
・・・・固定半透鏡１．２８ 、２９・・・・・・４現
象パイロ検出器、３０，３１・・・・・・チョッパー、
３７・・・・・・Ｆ、ＩＲレーザービーム中心、３８〜
４１・・・・・・パイロ素子回転円周上の点、４２，４
３・・・・・・パイロ素子、４４・・・・・・回転軸、
４５・・・・・・モーター、４９・・・・・・ビームス
イッチ、６１・・・・・・参照信号、７２・・・・・・
垂直ビーム位置信号、７３・・・・・・水平ビーム位置
信号、９１，９２・・・・・・ＦＩＲレーザピ第３図 Ｔ 第６図 強７図 第９図 第１０図 （イ）１１区 第１２図 ４２ ６２ どＯ 髪１３図
レーザーの模式図、第２図、第３図及び第４図はそれぞ
れレーザービームの方向変化をｍ正する互（・に異なる
方式を示す図、第５図は軸対称モードのレーザビームを
受ける従来のレーザビーム位置検出器の模式図、第６図
は第５図のパイロ素子の出力波形図、第７図は第５図の
検出器を用（・て構成したビームトラッキングシステム
の模式図、第８図〜第１１図は本発明の原理説明図、第
１２図は本発明の一実施例の斜視図、第１３図は第１２
図の実施例の出力を受けるビーム位置判別回路の一例を
示すブロック図、第１４図は第１２図の各部信号の波形
図、第１５図は第１２図及び第１３図の実施例を用いた
ビームトラッキングシステムの４１［図、第１６図は従
来のレーザビーム位置検出器で用（・るチョッパと本発
明実施例で用（・たパイロ素子の回転円周との大きさを
対比して示す図である。 ｌ、１８・・団・ＦＩＲレーザ、２・・・・・・エアー
ダンパー付き定板、３・・・・・・エアーダンパー、４
・・・・・・Ｆ’ＩＲレーザビーム、５・・・・・・導
波管、６・・・・・・床に固定された定板、７・・・・
・・一定方向のＦＩＲレーザービーム、８・・・・・・
フレキシブルの導波管、９・・・・・・ユニバーサルサ
ポート、１０〜１３・・・・・・機械的制御のミき ラー、１４．１５・・・・・・制御ミラー、１６・・・
・・・固定ミラー、１９・・・・・・Ｆ Ｉ Ｂ、レー
ザビームに垂直な面内でのレーザビームの強度分布、２
０〜２３・・・・・・４現象パイロ検出器におけるパイ
ロ素子、２４・・・チョッパー、２５・・・・・・被制
御全反射鏡、２６・・・・・・被制御半透鏡、２７・・
・・・・固定半透鏡１．２８ 、２９・・・・・・４現
象パイロ検出器、３０，３１・・・・・・チョッパー、
３７・・・・・・Ｆ、ＩＲレーザービーム中心、３８〜
４１・・・・・・パイロ素子回転円周上の点、４２，４
３・・・・・・パイロ素子、４４・・・・・・回転軸、
４５・・・・・・モーター、４９・・・・・・ビームス
イッチ、６１・・・・・・参照信号、７２・・・・・・
垂直ビーム位置信号、７３・・・・・・水平ビーム位置
信号、９１，９２・・・・・・ＦＩＲレーザピ第３図 Ｔ 第６図 強７図 第９図 第１０図 （イ）１１区 第１２図 ４２ ６２ どＯ 髪１３図
Claims (1)
- レーザ光のビーム仰ｉに直交する面内においてこのビー
ム軸の近傍の点を中心に回転し、受けた前記レーザ光の
強度に対応した信号を生ずる光感知器と、前記回転に回
期した参照信号を生する手段と、前記レーザ光強度対応
信号を前記参照信号で位相弁別し、前記面内における前
記点に対する前記ビーム軸の位置を現す信号を生ずる回
路とを備えるレーザビーム位置検出器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12212383A JPS6014182A (ja) | 1983-07-05 | 1983-07-05 | レ−ザビ−ム位置検出器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12212383A JPS6014182A (ja) | 1983-07-05 | 1983-07-05 | レ−ザビ−ム位置検出器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6014182A true JPS6014182A (ja) | 1985-01-24 |
Family
ID=14828185
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12212383A Pending JPS6014182A (ja) | 1983-07-05 | 1983-07-05 | レ−ザビ−ム位置検出器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6014182A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2001001073A1 (en) * | 1999-06-26 | 2001-01-04 | Bae Systems Plc | Apparatus and method for determining the position and orientation of a first axis of a part relative to a known frame of reference |
| WO2009094723A1 (en) * | 2008-02-01 | 2009-08-06 | Frigrite Refrigeration Pty Ltd | A physical adsorption based refrigeration system |
| US8261854B2 (en) | 2007-05-01 | 2012-09-11 | Hitachi Koki Co., Ltd | Reciprocating tool |
-
1983
- 1983-07-05 JP JP12212383A patent/JPS6014182A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2001001073A1 (en) * | 1999-06-26 | 2001-01-04 | Bae Systems Plc | Apparatus and method for determining the position and orientation of a first axis of a part relative to a known frame of reference |
| US8261854B2 (en) | 2007-05-01 | 2012-09-11 | Hitachi Koki Co., Ltd | Reciprocating tool |
| WO2009094723A1 (en) * | 2008-02-01 | 2009-08-06 | Frigrite Refrigeration Pty Ltd | A physical adsorption based refrigeration system |
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