WO2013065418A1 - 光源ユニット調整装置の校正方法および基準器 - Google Patents

Abstract

　光源ユニット調整装置の校正方法が提供される。作業者は、基準器（１０）を調整装置（１）の受け部（２０）に取付け、校正画面（３１）で、光軸角度光点（８）の光軸角度基準光点（６）に対する位置を確認しながら、光軸角度光点（８）の位置を光軸角度基準光点（６）の位置に一致するように、計測ヘッド（３０）を、Ｘ方向およびＹ方向に移動して、光軸角度の校正を行う。作業者は、校正画面（３１）で、光軸角度基準光点（６）を中心とする光軸回転光点（９'）の光軸回転基準光点（７）に対する角度を確認しながら、光軸角度基準光点（６）を中心にして、光軸回転光点（９'）の位置を光軸回転基準光点（７）の位置に一致するように、校正画面（３１）に表示される撮像画像の座標系を回転して、光軸回転の校正を行い、調整装置（１）の受け部（２０）から基準器（１０）を取外す。

Description

光源ユニット調整装置の校正方法および基準器

　本発明は、光源ユニットを調整する調整装置における基準となる光軸を校正する光源ユニット調整装置の校正方法および基準器に関する。

　光源ユニットを調整する光源ユニット調整装置における基準となる光軸の校正は、たとえば第１の関連技術では、２段階で行われる。第１段階は、精度が確認された基準器を用いて、光軸角度の校正を行う段階であり、第２段階は、光軸の回転精度が確認された基準ユニットを用いて、光軸回転の校正を行う段階である。この２段階の調整装置の校正を実施した後に、校正された調整装置を用いて、光源ユニットの調整を行う。

　光軸角度の校正では、調整装置に搭載された計測ヘッドの取付け角度をＸ方向およびＹ方向について角度調整する。Ｘ方向およびＹ方向は、互いに直交し、かついずれも光軸に直交する方向である。計測ヘッドは、オートコリメータ機能を有する光学ヘッドである。光軸回転の校正では、調整対象である光源ユニットから出射される出射光の光軸の回転角度を調整するために用いる計測用座標系の光軸に対する回転角度を調整する。

　第１段階では、調整装置の受け部に、調整対象である光源ユニットの代わりに、基準器を載置する。そして、計測ヘッドから出射され、基準器内の反射ミラーで反射された光を計測ヘッドで観測することによって、計測ヘッドの光軸角度の校正を行い、校正後基準器を取り外す。第２段階では、調整装置の受け部に基準ユニットを搭載し、基準ユニットから出射される出射光を計測ヘッドで観測することによって、光軸回転の校正を行い、校正後基準ユニットを取り外す。

　図１４は、第１の関連技術による第１段階で行われる光軸角度の校正方法を説明するための図である。まず、基準器９０が調整装置に載置される。次に、調整装置に搭載されている計測ヘッド３０から計測ヘッド出射光２が出射される。計測ヘッド３０から出射された計測ヘッド出射光２は、調整装置に載置された基準器９０に設けられる反射ミラー９１で、反射ミラー反射光９２として反射され、計測ヘッド３０によって、光軸角度光点９３として観測される。そして、この光軸角度光点９３が、光軸角度基準光点に一致するように、計測ヘッド３０の取付け角度がＸ方向およびＹ方向について校正される。校正後、基準器９０は、調整装置から取り外される。

　図１５は、第１の関連技術による第２段階で行われる光軸回転の校正方法を説明するための図である。図１５に示した光軸回転光点９９は、計測ヘッド３０によって観測されたものを示している。まず、基準ユニット９５が調整装置に載置される。次に、基準ユニット９５に設けられるレーザー光源９６から出射されたレーザー光が、基準ユニット内光学系９７で分光され、分光された光学回転調整光９８が、計測ヘッド３０によって、光軸回転光点９９として観測される。そして、この光軸回転光点９９が、光軸回転基準光点に一致するように、計測用座標系の光軸に対する回転角度が校正される。校正後、基準ユニット９５は、調整装置から取り外される。

　図１６は、第１の関連技術による基準ユニット内光学系９７の構成の一例を示す図である。２λレーザーダイオード８１から出射されたレーザー光は、２λグレーティングレンズ８２を透過した後、他の光学部材を透過して、図示しない光記録媒体に導かれる。２λグレーティングレンズ８２は、波状にカットされたレンズであり、透過するレーザー光を分光する。２λグレーティングレンズ８２で分光されたレーザー光は、回転方向の調整が必要であり、図１５に示した校正方法で、光軸回転の校正が行われる。

　図１７は、第１の関連技術による校正作業手順を示すフローチャートである。ステップＢ１では、作業者は、光学角度を校正するための基準器９０を調整装置に取り付ける。ステップＢ２では、作業者は、計測ヘッド３０から出射される出射光で、反射ミラー９１で反射される反射ミラー反射光９２を、計測ヘッド３０によって撮像し、調整装置のモニタに表示して確認する。ステップＢ３では、作業者は、モニタで確認しながら、計測ヘッド３０の取付け角度をＸ方向およびＹ方向について校正する。ステップＢ４では、作業者は、基準器９０を調整装置から取り外す。

　ステップＢ５では、作業者は、光学回転を校正するための基準ユニット９５を調整装置に取り付ける。ステップＢ６では、作業者は、基準ユニット９５のレーザー光源９６から出射される出射光のうち、基準ユニット内光学系９７で分光されたレーザー光を、計測ヘッド３０によって撮像し、計測値として調整装置のモニタに表示して確認する。ステップＢ７では、作業者は、モニタで確認しながら、光軸回転を校正する。具体的には、作業者は、モニタで確認しながら、調整装置の計測用座標系の光軸に対する回転角度を校正する。ステップＢ８では、作業者は、基準ユニット９５を調整装置から取り外す。

　第２の関連技術として、特許文献１に記載される光ピックアップ装置の調整方法がある。この光ピックアップ装置の調整方法は、光源から出射されたレーザー光の光軸と、レンズ部に含まれる第１の対物レンズおよび第２の対物レンズの光軸とが平行になるように調整する。まず、オートコリメータから出射され、第１の対物レンズを透過し、反射ミラーによって反射された戻り光をオートコリメータで観測することによって、オートコリメータから出射されたレーザー光の光軸と第１対物レンズの光軸とが平行になるように、レンズ部の傾斜を調整する。次に、オートコリメータから出射され、第２の対物レンズを透過し、反射ミラーによって反射された戻り光をオートコリメータで観測することによって、オートコリメータから出射されたレーザー光の光軸と第２対物レンズの光軸とが平行になるように、第２の対物レンズの傾斜を調整する。

　第３の関連技術として、特許文献２に記載される光ピックアップ装置のグレーティング調整機構がある。この光ピックアップ装置のグレーティング調整機構は、レーザーホルダーに形成された支持壁をホログラムレーザーユニットの大きさに沿って撓ませてホログラムレーザーユニットを挟持するようにして、レーザービームの光軸がハウジングに設定された光軸からずれることのないようにしている。したがって、このグレーティング調整機構は、ホログラムレーザーユニットをレーザービームの光軸に垂直な面内で回転させてレーザービームの出射位置を調整するグレーティング調整を、正確に行うことができる。

特開２０１０－４０１０７号公報 特開２０００－２５１２６８号公報

　第１の関連技術は、光軸角度の基準器と、光軸回転の基準ユニットとの２つを用いて校正している。したがって、基準器を基準ユニットに載せ換えるための時間が必要であり、校正のための作業時間が長くなっている。また、第１の関連技術は、基準器と基準ユニットとを交互に使用するため、載せ換え作業での誤差、あるいは計測ヘッドからの出射光と基準ユニットからの出射光との光源条件の違いで、校正誤差が出やすい。さらに、第１の関連技術は、光軸回転の校正に用いる基準ユニットは、製品ユニットの中から選別して使用しているため、経時変化によって校正する基準に変化が生じやすい。

　第２および第３の関連技術は、光軸角度の校正および光軸回転の校正のいずれか一方しか行うことができない。

　本発明の目的は、光軸角度の校正および光軸回転の校正を短時間に行うことができる光源ユニット調整装置の校正方法および基準器を提供することである。

　本発明は、レーザー光を出射する光源ユニットと第１のガラス板および第２のガラス板を含む基準器とのうちのいずれか一方が選択的に載置される載置部と、レーザー光を出射して載置部に載置される基準器の第１のガラス板および第２のガラス板で反射される反射光、または載置部に載置される光源ユニットから出射されるレーザー光を撮像する計測ヘッドと、計測ヘッドから出射されるレーザー光の光軸に直交する仮想平面に沿って計測ヘッドを移動可能に保持する保持部とを含み、載置部に光源ユニットを載置し、載置部に載置された光源ユニットから出射されるレーザー光を計測ヘッドで撮像し、撮像された撮像画像に基づいて該レーザー光の光軸を調整する光源ユニット調整装置を、載置部に基準器を載置して校正する、光源ユニット調整装置の校正方法であって、
　載置部に基準器を載置し、計測ヘッドによって撮像される撮像画像に撮像されている第１のガラス板で反射された反射光の位置を第１の基準位置に一致させるように、保持部に保持される計測ヘッドの位置を前記仮想平面に沿って移動して校正する位置校正工程と、
　位置校正工程で計測ヘッドの位置を校正した後、計測ヘッドによって撮像される撮像画像に基づいて第２のガラス板で反射された反射光の位置を第１の基準位置とは異なる第２の基準位置に一致するように、第１の基準位置を中心にして、計測ヘッドによって撮像される撮像画像の座標系を回転して校正する回転校正工程とを含むことを特徴とする光源ユニット調整装置の校正方法である。

　また本発明において、前記第１のガラス板として、前記基準器が載置部に載置されたときに、前記計測ヘッドから出射されるレーザー光の光軸に直交する２つの平行な平面を有するガラス板を用いることが好ましい。

　また本発明において、前記第２のガラス板として、前記基準器が載置部に載置されたときに、前記計測ヘッドから出射されるレーザー光の光軸に直交する第２の仮想平面に対して、対称に予め定める角度をなす２つの平面を有するガラス板を用いることが好ましい。

　また本発明において、前記第２のガラス板として、前記基準器が載置部に載置されたときに、前記計測ヘッドから出射されるレーザー光の光軸に直交する第２の仮想平面に対して予め定める角度をなす少なくとも１つの平面を有するガラス板を用いることが好ましい。

　また本発明において、前記第２のガラス板は、前記計測ヘッドに対して前記第１のガラス板よりも離れた位置に設けられることが好ましい。

　また本発明は、レーザー光を出射する光源ユニットを載置するための載置部と、レーザー光を出射する計測ヘッドとを含み、載置部に載置される光源ユニットから出射されるレーザー光の光軸を調整する光源ユニット調整装置の載置部に、光源ユニット調整装置の校正のために載置される基準器であって、
　計測ヘッドから出射されるレーザー光の光軸に直交する２つの平行な平面を有する第１のガラス板と、
　計測ヘッドから出射されるレーザー光の光軸に直交する仮想平面に対して、対称に予め定める角度をなす２つの平面を有する第２のガラス板とを含むことを特徴とする基準器である。

　本発明によれば、レーザー光を出射する光源ユニットと第１のガラス板および第２のガラス板を含む基準器とのうちのいずれか一方が選択的に載置される載置部と、レーザー光を出射して載置部に載置される基準器の第１のガラス板および第２のガラス板で反射される反射光、または載置部に載置される光源ユニットから出射されるレーザー光を撮像する計測ヘッドと、計測ヘッドから出射されるレーザー光の光軸に直交する仮想平面に沿って計測ヘッドを移動可能に保持する保持部とを含み、載置部に光源ユニットを載置し、載置部に載置された光源ユニットから出射されるレーザー光を計測ヘッドで撮像し、撮像された撮像画像に基づいて該レーザー光の光軸を調整する光源ユニット調整装置を、載置部に基準器を載置して校正する校正方法で光源ユニット調整装置を校正するにあたって、位置校正工程では、載置部に基準器を載置し、計測ヘッドによって撮像される撮像画像に撮像されている第１のガラス板で反射された反射光の位置を第１の基準位置に一致させるように、保持部に保持される計測ヘッドの位置を前記仮想平面に沿って移動して校正する。そして、回転校正工程では、位置校正工程で計測ヘッドの位置を校正した後、計測ヘッドによって撮像される撮像画像に基づいて第２のガラス板で反射された反射光の位置を第１の基準位置とは異なる第２の基準位置に一致するように、第１の基準位置を中心にして、計測ヘッドによって撮像される撮像画像の座標系を回転して校正する。したがって、光源ユニット調整装置の校正方法は、基準器を基準ユニットに載せ換える必要がなく、光軸角度の校正および光軸回転の校正を短時間に行うことができる。

　本発明によれば、前記第１のガラス板として、前記基準器が載置部に載置されたときに、前記計測ヘッドから出射されるレーザー光の光軸に直交する２つの平行な平面を有するガラス板を用いる。

　したがって、光源ユニット調整装置の製作者は、基準器の第１のガラス板を容易に作成することができる。

　本発明によれば、前記第２のガラス板として、前記基準器が載置部に載置されたときに、前記計測ヘッドから出射されるレーザー光の光軸に直交する第２の仮想平面に対して、対称に予め定める角度をなす２つの平面を有するガラス板を用いる。したがって、光源ユニット調整装置の校正方法は、第２のガラス板による反射光を第１のガラス板による反射光の両側に形成するので、光軸の回転角度のずれを正確に校正することができる。

　本発明によれば、前記第２のガラス板として、前記基準器が載置部に載置されたときに、前記計測ヘッドから出射されるレーザー光の光軸に直交する第２の仮想平面に対して予め定める角度をなす少なくとも１つの平面を有するガラス板を用いる。

　したがって、光源ユニット調整装置の製作者は、第２のガラス板による反射光を第１のガラス板による反射光の両側に形成する場合よりも、第２のガラス板を容易に作成することができる。

　本発明によれば、前記第２のガラス板は、前記計測ヘッドに対して前記第１のガラス板よりも離れた位置に設けられる。したがって、光源ユニット調整装置の校正方法は、第２のガラス板に入射する光が第１のガラス板で屈折することを回避することができる。

　本発明によれば、レーザー光を出射する光源ユニットを載置するための載置部と、レーザー光を出射する計測ヘッドとを含み、載置部に載置される光源ユニットから出射されるレーザー光の光軸を調整する光源ユニット調整装置の載置部に、光源ユニット調整装置の校正のために載置される基準器は、計測ヘッドから出射されるレーザー光の光軸に直交する２つの平行な平面を有する第１のガラス板と、計測ヘッドから出射されるレーザー光の光軸に直交する仮想平面に対して、対称に予め定める角度をなす２つの平面を有する第２のガラス板とを含む。したがって、基準器は、光源ユニット調整装置の校正時に基準ユニットに載せ換える必要がなく、光軸角度の校正および光軸回転の校正を短時間に行うことができる。

　本発明の目的、特色、および利点は、下記の詳細な説明と図面とからより明確になるであろう。
本発明の一実施形態である基準器の形状を示す図である。 本発明の一実施形態である基準器の形状を示す図である。 本発明の一実施形態である基準器の形状を示す図である。 本発明の一実施形態である基準器の形状を示す図である。 基準器の外観を示す斜視図である。 基準器を載置するための受け部の外観を示す斜視図である。 受け部に載置された基準器の外観を示す斜視図である。 レーザー光源ユニットの外観を示す斜視図である。 調整装置の構成を示すブロック図である。 基準器によるレーザー光の反射を説明するための図である。 校正画面を示す図である。 校正画面を示す図である。 基準器による光軸角度の校正方法を説明するための図である。 光軸角度の校正時の校正画面を示す図である。 基準器による光軸回転の校正方法を説明するための図である。 光軸回転の校正時の校正画面を示す図である。 基準器を用いた校正作業手順を示すフローチャートである。 第１の関連技術による第１段階で行われる光軸角度の校正方法を説明するための図である。 第１の関連技術による第２段階で行われる光軸回転の校正方法を説明するための図である。 第１の関連技術による基準ユニット内光学系の構成の一例を示す図である。 第１の関連技術による校正作業手順を示すフローチャートである。

　以下図面を参考にして本発明の好適な実施形態を詳細に説明する。
　図１Ａ～図１Ｄは、本発明の一実施形態である基準器１０の形状を示す図である。図２は、基準器１０の外観を示す斜視図である。図１Ａは、光軸方向から見た基準器１０の側面図である。図１Ｂは、基準器１０の平面図である。図１Ｃは、光軸に直交する方向から見た基準器１０の側面図である。図１Ｄは、基準器１０の底面図である。

　基準器１０は、後述する調整装置１に載置され、調整装置１を校正するために用いられる治具である。基準器１０は、平行平面ガラス１１と、くさびガラス１２と、接触防止カバー１３および一体化基準器筐体１６を含んで構成される。

　平行平面ガラス１１およびくさびガラス１２は、一体化基準器筐体１６に固定される。第１のガラス板である平行平面ガラス１１は、平行な２つの平面を主面とするガラス板である。第２のガラス板であるくさびガラス１２は、平行でない２つの平面を主面とするガラス板である。くさびガラス１２の２つの平面のうち、１つの平面は、平行平面ガラス１１およびくさびガラス１２が一体化基準器筐体１６に固定された状態で、平行平面ガラス１１の平面に平行であり、他の平面は、該１つの平面に対して、予め定める角度、たとえば１５分（０．２５度）の角度をなしている。

　図１Ｂに示したくさびガラス１２は、１つの平面が平行平面ガラス１１の平面に平行であるが、この平面を、平行平面ガラス１１の平面と平行な仮想平面に対して、他の平面と対称に予め定める角度をなす平面としてもよい。以下、対称な２つの平面を有するくさびガラス１２を対称型といい、図１Ｂに示したくさびガラス１２を非対称型という。

　平行平面ガラス１１は、入射するレーザー光の一部、たとえばレーザー光の光量の約１／３を反射し、残りのレーザー光、たとえばレーザー光の光量の約２／３を透過する。くさびガラス１２は、入射するレーザー光の一部をレーザー光が入射する側の平面で反射し、該入射する側の平面を透過したレーザー光は、該入射する側の平面とは異なる他の平面で反射される。

　一体化基準器筐体１６は、切削研磨加工で仕上げられた筐体である。一体化基準器筐体１６には、基台部１６ａ、平行平面ガラス固定部１６ｂおよびくさびガラス固定部１６ｃが形成されている。平行平面ガラス固定部１６ｂおよびくさびガラス固定部１６ｃは、基台部１６ａに対して垂直に形成されている。平行平面ガラス固定部１６ｂは、平行平面ガラス１１を一体化基準器筐体１６に固定するための固定部である。くさびガラス固定部１６ｃは、くさびガラス１２を一体化基準器筐体１６に固定するための固定部である。一体化基準器筐体１６は、加工筐体で構成されるので、位置決め精度を高くし、位置耐久性を向上し、さらに、基準変化を少なくすることができる。

　基準器１０は、基準器１０の代わりに用いる製品の基準サンプルに比較すると、一体化基準器筐体１６自体の材料の変更で、全体の剛性向上と長期使用による磨耗対策とを行うことができる。加工精度についても、切削研磨加工によって、平行平面ガラス１１およびくさびガラス１２の取付け面の角度の精度向上が可能である。また、平行平面ガラス１１およびくさびガラス１２などの光学部品の固定についても、製品の基準サンプルに比較して、設計の自由度が高く、各光学部品のサイズを大きくすることができるので、基準器１０は、各光学部品を固定するための領域を広く確保することができ、また固定方法の工夫、たとえば固定するための接着剤の位置や量を変えることができるので、結果的に長期使用での変化を抑えることができる。

　平行平面ガラス固定部１６ｂは、平行平面ガラス１１を透過してくるレーザー光を、くさびガラス１２の方向に通過させるための開口が形成されている。平行平面ガラス１１およびくさびガラス１２は、それぞれ接触防止カバー１３によって覆われており、作業者が平行平面ガラス１１およびくさびガラス１２の表面に触れて、平行平面ガラス１１およびくさびガラス１２を汚したり傷つけることを防止している。接触防止カバー１３は、透明なカバーであり、レーザー光を透過する。

　基台部１６ａには、３つの基準面１４および２つの位置決めピン穴１５が形成されている。基準面１４は、調整装置１の後述する受け部２０に載置されるときの基準面となる。位置決めピン穴１５は、調整装置１の受け部２０に載置されるときの位置決めのためのピンが嵌合するピン穴である。

　図３は、基準器１０を載置するための受け部２０の外観を示す斜視図である。図４は、受け部２０に載置された基準器１０の外観を示す斜視図である。図５は、レーザー光源ユニット４０の外観を示す斜視図である。図６は、調整装置１の構成を示すブロック図である。

　光源ユニット調整装置である調整装置１は、レーザー光源ユニット４０から出射されるレーザー光の光軸を調整するための装置である。光源ユニット調整装置の校正方法は、調整装置１で実行される。光源ユニットであるレーザー光源ユニット４０は、レーザー光を出射するレーザー光源４１を含む。調整装置１で調整されたレーザー光源ユニット４０は、製品に搭載される。

　調整装置１は、調整システム１００に含まれる。調整システム１００は、調整装置１および表示部２５を含んで構成される。調整装置１は、受け部２０、計測ヘッド３０および保持部２６を含んで構成される。載置部である受け部２０は、レーザー光源ユニット４０および基準器１０のうちのいずれか１つを載置するための載置部である。受け部２０には、３つの受け側基準面２１および２つの受け側位置決めピン２２が形成されている。受け側基準面２１は、基準器１０の基準面１４が載置される面である。３つの受け側基準面２１には、対応する位置にある３つの基準面１４がそれぞれ接触して載置される。受け側位置決めピン２２は、載置される基準器１０の位置を決めるためのピンである。２つの受け側位置決めピン２２は、基準器１０の２つの位置決めピン穴１５にそれぞれ嵌合して固定される。

　レーザー光源ユニット４０には、基準器１０に形成される３つの基準面１４および２つ位置決めピン穴１５と同様の３つの基準面および２つ位置決めピン穴が形成されている。したがって、レーザー光源ユニット４０を受け部２０に載置する位置を、基準器１０と同じ位置にすることができる。

　計測ヘッド３０は、レーザー光を出射し、基準器１０の平行平面ガラス１１およびくさびガラス１２で反射された反射光を撮像するオートコリメータ機能を有する。計測ヘッド３０は、計測ヘッド３０から出射されるレーザー光の光軸が基準器１０の平行平面ガラス１１の平面に垂直に入射する位置に設けられる。計測ヘッド３０から出射されるレーザー光は、最初に、平行平面ガラス１１に到達し、平行平面ガラス固定部１６ｂを透過したレーザー光がくさびガラス１２に到達する。

　表示部２５は、たとえば液晶ディスプレイなどのモニタによって構成され、計測ヘッド３０で撮像された撮像画像を、後述する校正画面３１として表示する。保持部２６は、調整装置１に固定される。保持部２６は、計測ヘッド３０から出射されるレーザー光の光軸に直交する仮想平面に沿って計測ヘッド３０を移動可能に保持する。

　図７は、基準器１０によるレーザー光の反射を説明するための図である。計測ヘッド３０から出射されたレーザー光である計測ヘッド出射光２の一部は、平行平面ガラス反射光４として、平行平面ガラス１１で反射される。平行平面ガラス１１で反射された平行平面ガラス反射光４は、計測ヘッド３０によって、光軸角度光点８として観測される。

　以下、計測ヘッド３０から出射される計測ヘッド出射光２の光軸３２が延びる方向をＺ方向とし、光軸３２に直交し、受け部２０の受け面に平行な方向をＸ方向とし、Ｚ方向およびＸ方向に直交する方向をＹ方向とする。

　また、平行平面ガラス１１を透過した残りの平行平面ガラス透過光３は、くさびガラス反射光５として、くさびガラス１２で反射される。くさびガラス１２で反射されたくさびガラス反射光５は、計測ヘッド３０によって、光軸回転光点９として観測される。図７に示したくさびガラス１２は、対称型である。対称型のくさびガラス１２の場合、２つの光軸回転光点９が、光軸角度光点８を挟んで対称の位置に形成される。図７に示した例は、校正されている調整装置１で観測される光軸角度光点８および２つの光軸回転光点９を示している。

　図８Ａおよび図８Ｂは、校正画面３１を示す図である。図８Ａは、校正画面３１を模式的に示す図であり、図８Ｂは、表示部２５に表示された実際の校正画面３１の例である。校正画面３１は、調整装置１の表示部２５に表示される。校正画面３１は、計測ヘッド３０によって撮像された反射光の撮像画像を表示する画面である。

　図８Ａに示した校正画面３１では、光軸角度光点８は、光軸角度基準光点６の位置に一致しているが、２つの光軸回転光点９は、光軸角度基準光点６を中心として、２つの光軸回転基準光点７から、矢符Ａの方向にずれている。すなわち、計測ヘッド３０から出射されるレーザー光の光軸３２の回転軸がずれている。光軸角度基準光点６は、第１の基準位置であり、光軸回転基準光点７は、第２の基準位置である。

　光軸回転の校正は、校正画面３１に表示される撮像画像の座標系を、２つの光軸回転光点９を通る直線が、２つの光軸回転基準光点７を通る直線に一致するように回転することによって行う。あるいは、光軸回転の校正は、校正画面３１に表示される撮像画像の座標系を、１つの光軸回転光点９と光軸角度基準光点６と通る直線が、１つの光軸回転基準光点７と光軸角度基準光点６と通る直線に一致するように回転することによって行う。

　図９は、基準器１０による光軸角度の校正方法を説明するための図である。図１０は、光軸角度の校正時の校正画面３１を示す図である。作業者は、基準器１０を受け部２０に取付けた後、計測ヘッド３０から出射され、基準器１０で反射された反射光を計測ヘッド３０で撮像し、撮像した撮像画像を表示部２５に校正画面３１として表示する。図１０に示した校正画面３１に表示される光軸角度光点８は、光軸角度基準光点６から右上にずれている。

　作業者は、光軸角度光点８の位置を光軸角度基準光点６の位置に一致するように、計測ヘッド３０を、Ｘ方向およびＹ方向に移動して、光軸角度の校正を行う。図１０に示した例では、作業者は、まず、計測ヘッド３０をＹ方向の負方向に距離ｙ１だけ移動し、次に、計測ヘッド３０をＸ方向の負方向に距離ｘ１だけ移動する。図１０では、光軸角度光点８を移動した移動後の光軸角度光点８’の位置が光軸角度基準光点６の位置に一致している。

　このように、作業者は、計測ヘッド３０から出射されるレーザー光の光軸に直交する仮想平面に沿って、つまりＸ方向およびＹ方向に、計測ヘッド３０を移動させることによって、基準器１０で反射されるレーザー光の光軸の光軸角度を校正する。

　図１１は、基準器１０による光軸回転の校正方法を説明するための図である。図１２は、光軸回転の校正時の校正画面３１を示す図である。作業者は、光軸角度の校正を行った後、校正画面３１に表示される移動後の光軸回転光点９’の位置を光軸回転基準光点７の位置に一致する方向に、光軸角度基準光点６を中心にして、校正画面３１に表示される撮像画像の座標系を回転して、光軸回転の校正を行う。図１２に示した例では、作業者は、光軸角度基準光点６を中心にして、矢符Ｂの方向に、光軸回転光点９’の位置が光軸回転基準光点７の位置に一致するまで、校正画面３１に表示される撮像画像の座標系を回転する。

　図１３は、基準器１０を用いた校正作業手順を示すフローチャートである。調整装置１の校正を開始するとき、ステップＡ１に移る。

　ステップＡ１では、作業者は、基準器１０を調整装置１の受け部２０に取付ける。ステップＡ２では、作業者は、計測ヘッド３０の出射光で光軸角度のずれを確認する。具体的には、作業者は、校正画面３１で、光軸角度光点８の光軸角度基準光点６に対する位置のずれを確認する。ステップＡ３では、作業者は、光軸角度を校正する。具体的には、作業者は、光軸角度光点８の位置を光軸角度基準光点６の位置に一致するように、計測ヘッド３０を、Ｘ方向およびＹ方向に移動して、光軸角度の校正を行う。ステップＡ１～Ａ３は、位置校正工程である。

　ステップＡ４では、作業者は、計測ヘッド３０の出射光で光軸回転のずれを確認する。具体的には、作業者は、校正画面３１で、光軸角度基準光点６を中心にして、光軸回転光点９’の光軸回転基準光点７に対する角度を確認する。ステップＡ５では、作業者は、光軸回転を校正する。具体的には、作業者は、光軸角度基準光点６を中心にして、光軸回転光点９’の位置を光軸回転基準光点７の位置に一致するように、校正画面３１に表示される撮像画像の座標系を回転して、光軸回転の校正を行う。ステップＡ６では、作業者は、調整装置１の受け部２０から基準器１０を取外して、校正作業手順を終了する。ステップＡ４～Ａ６は、回転校正工程である。

　このように、レーザー光を出射するレーザー光源ユニット４０と平行平面ガラス１１およびくさびガラス１２を含む基準器１０とのうちのいずれか一方が選択的に載置される受け部２０と、レーザー光を出射して受け部２０に載置される基準器１０の平行平面ガラス１１およびくさびガラス１２で反射される反射光、または受け部２０に載置されるレーザー光源ユニット４０から出射されるレーザー光を撮像する計測ヘッド３０と、計測ヘッド３０から出射されるレーザー光の光軸に直交する仮想平面に沿って計測ヘッド３０を移動可能に保持する保持部２６とを含み、受け部２０にレーザー光源ユニット４０を載置し、受け部２０に載置されたレーザー光源ユニット４０から出射されるレーザー光を計測ヘッド３０で撮像し、撮像された撮像画像に基づいて該レーザー光の光軸を調整する調整装置１を、受け部２０に基準器１０を載置して校正する校正方法で調整装置１を校正するにあたって、ステップＡ１～Ａ３では、受け部２０に基準器１０を載置し、計測ヘッド３０によって撮像される撮像画像に基づいて平行平面ガラス１１で反射された反射光の位置を光軸角度基準光点６に一致させるように、保持部２６に保持される計測ヘッド３０の位置を前記仮想平面に沿って移動して校正する。そして、ステップＡ４～Ａ６では、ステップＡ１～Ａ３で計測ヘッド３０の位置を校正した後、計測ヘッド３０によって撮像される撮像画像に撮像されているくさびガラス１２で反射された反射光の位置を光軸角度基準光点６とは異なる光軸回転基準光点７に一致するように、光軸角度基準光点６を中心にして、計測ヘッド３０によって撮像される撮像画像の座標系を回転して校正する。したがって、光源ユニット調整装置の校正方法は、基準器１０を基準ユニットに載せ換える必要がなく、光軸角度の校正および光軸回転の校正を短時間に行うことができる。

　さらに、平行平面ガラス１１として、基準器１０が受け部２０に載置されたときに、計測ヘッド３０から出射されるレーザー光の光軸に直交する２つの平行な平面を有するガラス板を用いる。

　したがって、調整装置１の製作者は、基準器１０の平行平面ガラス１１を容易に作成することができる。

　さらに、くさびガラス１２として、基準器１０が受け部２０に載置されたときに、計測ヘッド３０から出射されるレーザー光の光軸に直交する第２の仮想平面に対して、対称に予め定める角度をなす２つの平面を有するガラス板を用いる。したがって、光源ユニット調整装置の校正方法は、くさびガラス１２による反射光を平行平面ガラス１１による反射光の両側に形成するので、光軸の回転角度のずれを正確に校正することができる。

　さらに、くさびガラス１２として、基準器１０が受け部２０に載置されたときに、計測ヘッド３０から出射されるレーザー光の光軸に直交する第２の仮想平面に対して予め定める角度をなす少なくとも１つの平面を有するガラス板を用いる。

　したがって、調整装置１の製作者は、くさびガラス１２による反射光を平行平面ガラス１１による反射光の両側に形成する場合よりも、くさびガラス１２を容易に作成することができる。

　さらに、くさびガラス１２は、計測ヘッド３０に対して平行平面ガラス１１よりも離れた位置に設けられる。したがって、光源ユニット調整装置の校正方法は、くさびガラス１２に入射する光が平行平面ガラス１１で屈折することを回避することができる。

　さらに、レーザー光を出射するレーザー光源ユニット４０を載置するための受け部２０と、レーザー光を出射する計測ヘッド３０とを含み、受け部２０に載置されるレーザー光源ユニット４０から出射されるレーザー光の光軸を調整する調整装置１の受け部２０に、調整装置１の校正のために載置される基準器１０は、計測ヘッド３０から出射されるレーザー光の光軸に直交する２つの平行な平面を有する平行平面ガラス１１と、計測ヘッド３０から出射されるレーザー光の光軸に直交する仮想平面に対して、対称に予め定める角度をなす２つの平面を有するくさびガラス１２とを含む。したがって、基準器１０は、調整装置１の校正時に基準ユニットに載せ換える必要がなく、光軸角度の校正および光軸回転の校正を短時間に行うことができる。

　本発明は、その精神または主要な特徴から逸脱することなく、他のいろいろな形態で実施できる。したがって、前述の実施形態はあらゆる点で単なる例示に過ぎず、本発明の範囲は特許請求の範囲に示すものであって、明細書本文には何ら拘束されない。さらに、特許請求の範囲に属する変形や変更は全て本発明の範囲内のものである。

　１　調整装置
　２　計測ヘッド出射光
　３　平行平面ガラス透過光
　４　平行平面ガラス反射光
　５　くさびガラス反射光
　６　光軸角度基準光点
　７　光軸回転基準光点
　８，９３　光軸角度光点
　９，９９　光軸回転光点
　１０，９０　基準器
　１１　平行平面ガラス
　１２　くさびガラス
　１３　接触防止カバー
　１４　基準面
　１５　位置決めピン穴
　１６　一体化基準器筐体
　２０　受け部
　２１　受け側基準面
　２２　受け側位置決めピン
　２５　表示部
　２６　保持部
　３０　計測ヘッド
　３１　校正画面
　３２　光軸
　４０　レーザー光源ユニット
　４１　レーザー光源
　８１　２λレーザーダイオード
　８２　２λグレーティングレンズ
　１００　調整システム

Claims (6)

1. 　レーザー光を出射する光源ユニットと第１のガラス板および第２のガラス板を含む基準器とのうちのいずれか一方が選択的に載置される載置部と、レーザー光を出射して載置部に載置される基準器の第１のガラス板および第２のガラス板で反射される反射光、または載置部に載置される光源ユニットから出射されるレーザー光を撮像する計測ヘッドと、計測ヘッドから出射されるレーザー光の光軸に直交する仮想平面に沿って計測ヘッドを移動可能に保持する保持部とを含み、載置部に光源ユニットを載置し、載置部に載置された光源ユニットから出射されるレーザー光を計測ヘッドで撮像し、撮像された撮像画像に基づいて該レーザー光の光軸を調整する光源ユニット調整装置を、載置部に基準器を載置して校正する、光源ユニット調整装置の校正方法であって、
   　載置部に基準器を載置し、計測ヘッドによって撮像される撮像画像に撮像されている第１のガラス板で反射された反射光の位置を第１の基準位置に一致させるように、保持部に保持される計測ヘッドの位置を前記仮想平面に沿って移動して校正する位置校正工程と、
   　位置校正工程で計測ヘッドの位置を校正した後、計測ヘッドによって撮像される撮像画像に基づいて第２のガラス板で反射された反射光の位置を第１の基準位置とは異なる第２の基準位置に一致するように、第１の基準位置を中心にして、計測ヘッドによって撮像される撮像画像の座標系を回転して校正する回転校正工程とを含むことを特徴とする光源ユニット調整装置の校正方法。
2. 　前記第１のガラス板として、前記基準器が載置部に載置されたときに、前記計測ヘッドから出射されるレーザー光の光軸に直交する２つの平行な平面を有するガラス板を用いることを特徴とする請求項１に記載の光源ユニット調整装置の校正方法。
3. 　前記第２のガラス板として、前記基準器が載置部に載置されたときに、前記計測ヘッドから出射されるレーザー光の光軸に直交する第２の仮想平面に対して、対称に予め定める角度をなす２つの平面を有するガラス板を用いることを特徴とする請求項１または２に記載の光源ユニット調整装置の校正方法。
4. 　前記第２のガラス板として、前記基準器が載置部に載置されたときに、前記計測ヘッドから出射されるレーザー光の光軸に直交する第２の仮想平面に対して予め定める角度をなす少なくとも１つの平面を有するガラス板を用いることを特徴とする請求項１または２に記載の光源ユニット調整装置の校正方法。
5. 　前記第２のガラス板は、前記計測ヘッドに対して前記第１のガラス板よりも離れた位置に設けられることを特徴とする請求項１または２に記載の光源ユニット調整装置の校正方法。
6. 　レーザー光を出射する光源ユニットを載置するための載置部と、レーザー光を出射する計測ヘッドとを含み、載置部に載置される光源ユニットから出射されるレーザー光の光軸を調整する光源ユニット調整装置の載置部に、光源ユニット調整装置の校正のために載置される基準器であって、
   　計測ヘッドから出射されるレーザー光の光軸に直交する２つの平行な平面を有する第１のガラス板と、
   　計測ヘッドから出射されるレーザー光の光軸に直交する仮想平面に対して、対称に予め定める角度をなす２つの平面を有する第２のガラス板とを含むことを特徴とする基準器。

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