一种角度测定装置，其特征在于，具备： 光源； 感光元件； 准直透镜，其将从所述光源射出的光形成为与该光光轴平行的平行光； 透过型衍射光栅，其配置于所述光轴上，使所述平行光透过，并且衍射为不同次数的光； 光学系，其使由与所述透过型衍射光栅相对地配置的被测定物的平坦面反射的衍射光透过所述透过型衍射光栅后，在所述感光元件上成像； 测定装置，其基于所述感光元件上的成像位置和成像的光的次数，测定所述被测定物相对于所述光轴的角度。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及利用光学系测定被测定物的角度的测定装置及测定方法。
技术介绍
作为利用光学系的现有的角度的测定方法，例如有使用射束光的倾斜 测定角度的光杠杆方式。此为利用向安装于被测定物上的镜入射激光光束时，如果镜倾斜e，则反射光的偏角为29。图14是使用现有的光杠杆方式的角度测定装置的示意结构图。图14 中，从光源501射出的激光由分光器502反射后，透过1/4波长板503， 由准直透镜504变为平行光，向被测定物505照射。由被测定物505反射 的反射光由准直透镜504聚光，通过1/4波长板503，并透过分光器502 在感光元件506上成像。利用以上的结构，根据感光元件506上的成像位置，测定被测定物505 的角度。例如，只要预先知道准直透镜504的光轴S与被测定物505所成 的角度为0时，即被测定物505的平坦面505a相对于光轴S大致垂直地 配置时的成像位置，从其成像位置与测定位置的相对关系，测定被测定物 505的角度。作为此种光杠杆方式的角度测定方法，例如有特开2001-133232号公 报及特开2003-083731号公报中公开的方法。但是，在此种现有的结构中，如果被测定物的角度变大，则由被测定 反射的激光无法入射感光元件，所以存在无法测定角度的问题。例如，通 过增大感光元件的感光面，或可移动地形成感光面，从而扩大其可动范围， 则即使角度变大，也可进行测定。但是，在光学元件附近有多个检査、测 定机构的光学系的装置中，迫切期望以更小的机构，且可动范围更小的机 构来实现他们。
技术实现思路
从而，本专利技术为解决上述问题，目的在于提供一种在利用光学系的被 测定物的角度测定中，带有广角度、高分辨率地依靠小的机构或可动范围 小的机构测定被测定物角度的。根据本专利技术的第一方式，提供一种角度测定装置，其具备光源；感 光元件；准直透镜，其将从所述光源射出的光形成为与该光光轴平行的平 行光；透过型衍射光栅，其配置于所述光轴上，使所述平行光透过，同时 衍射为不同次数的光；光学系，其使由与所述透过型衍射光栅相对地配置 的被测定物的平坦面反射的衍射光透过所述透过型衍射光栅后，在所述感 光元件上成像；测定装置，其基于所述感光元件上的成像位置和成像的光 的次数，测定所述被测定物相对于所述光轴的角度。根据本专利技术的第二方式，提供第一方式记载的角度测定装置，其中， 还具备旋转装置，其旋转所述被测定物，以使所述平坦面相对所述光轴 的角度变化；控制装置，其具有次数确定信息，并利用所述被测定物的旋 转位置信息及所述次数确定信息确定成像的光的次数，所述次数确定信息 建立由所述旋转装置形成的所述被测定物的旋转位置与在所述感光元件 上成像的衍射光的各个次数之间的关系。根据本专利技术的第三方式，提供第二方式记载的角度测定装置，其中， 所述旋转装置是使所述被测定物沿以所述透过型衍射光栅为中心的圆弧 旋转的装置。根据本专利技术的第四方式，提供第二方式记载的角度测定装置，其中， 所述旋转装置是使所述被测定物围绕配置于所述被测定物的内部的旋转 中心旋转的装置。根据本专利技术的第五方式，提供第一方式记载的角度测定装置，其中， 还具备带有光透部的遮光部件，其配置于所述被测定物的平坦面与所述 透过型衍射光栅之间，具有使所述各个次数的衍射光中的一部分通过的光 通过部，并遮蔽其他的所述衍射光；移动装置，其使在与所述光轴交叉方 向上的所述遮光部件和所述透过型衍射光栅相对移动；控制装置，其具有 次数确定信息，并利用所述遮光部件的相对移动位置信息及所述次数确定信息确定所述衍射光的所述确定的次数，所述次数确定信息建立由所述移 动装置形成的所述遮光部件的相对位置与在所述感光元件上成像的衍射 光的各个次数之间的关系。根据本专利技术的第六方式，提供第五方式记载的角度测定装置，其中， 所述移动装置是使所述遮光部件沿以所述透过型衍射光栅为中心的圆弧 移动的装置。根据本专利技术的第七方式，提供第五方式记载的角度测定装置，其中， 所述遮光部件中的所述光通过部为狭缝状开口部，并形成与透过上述透过 型衍射光栅的所述平行光的宽度相同的宽度的狭缝。根据本专利技术的第八方式，提供一种角度测定装置，其具备光源；感 光元件；准直透镜，其将从所述光源射出的光形成为与该光光轴平行的平 行光；反射型衍射光栅，其以与所述准直透镜相对地配置在所述光轴上及 被测定物的平坦面上，使照射的平行光衍射为不同次数的光，并反射；光 学系，其使所述反射的衍射光在所述感光元件上成像；测定机构，其基于 所述感光元件上的成像位置和成像的光的次数，测定所述被测定物相对于 所述光轴的角度。根据本专利技术的第九方式，提供第一方式或第五方式记载的角度测定装 置，其中，还具备角度计算部，其如果将所述准直透镜的焦点距离设为f，从所述透镜射出的所述平行光的波长设为入，所述衍射光栅的槽部的间隔间距设为d，所述衍射光的确定的次数设为m，所述感光元件上的所述 光轴与所述成像位置的距离设为1，则使用数学式1计算所述被测定物相 对所述透镜的光轴的角度4>———<formula>formula see original document page 8</formula>根据本专利技术的第十方式，提供一种角度测定方法，其中，使平行光透 过衍射光栅，并由所述衍射光栅衍射为不同次数的光，由被测定物的平坦 面反射所述衍射的光，使所述反射的衍射光透过所述衍射光栅后成像，基 于成像位置与成像的光的次数，测定所述被测定物相对于所述平行光的光轴的角度。根据本专利技术的第十一方式，提供第十方式记载的角度测定方法，其中， 在垂直地配置所述光轴与所述被测定物的平坦面的状态下使0次的所述衍 射光成像后，使所述平坦面与所述衍射光栅相对移动，依次使次数增加一 次的所述衍射光成像，使所述平坦面相对所述光轴的角度变化，并取得建 立所述被测定物的相对移动位置与所述成像的衍射光的各个次数的关系 的次数确定信息，利用所述次数确定信息及所述被测定物的相对移动位置 信息，确定所述成像的衍射光的次数，并基于所述成像位置和所述确定的 次数，测定所述被测定物的角度。根据本专利技术的第十二方式，提供第十一方式记载的角度测定方法，其 中，所述被测定物相对于所述光轴的相对移动是使所述被测定物沿以所述 衍射光栅为中心的圆弧移动。根据本专利技术的第十三方式，提供第十一方式记载的角度测定方法，其 中，所述被测定物相对于所述光轴的相对移动是使所述被测定物围绕配置 在所述被测定物的内部的旋转中心旋转。根据本专利技术的第十四方式，提供第十方式记载的角度测定方法，其中， 使带有光透部的遮光部件相对于所述衍射光栅在与所述光轴交叉的方向 上移动，依次使所述各个次数的衍射光成像，从而取得建立所述遮光部件 的相对移动位置与所述成像的衍射光的各个次数的关系的次数确定信息， 所述带有光透部的遮光部件配置在所述被测定物的平坦面与所述衍射光 栅之间，具有使所述各个次数的衍射光中的一部分通过的光通过部，并遮 蔽其他的所述衍射光，利用所述取得的次数确定信息及所述遮光部件的相 对移动位置信息，确定所述衍射光的所述确定的次数，并基于所述成像位 置和所述确定的衍射光的次数，测定所述被测定物的角度。根据本专利技术的第十五方式，提供第十四方式记载的角度测定方本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】
【专利技术属性】
技术研发人员：浦岛毅吏，高田和政，古田宽和，宇津吕英俊，
申请(专利权)人：松下电器产业株式会社，
类型：发明
国别省市：
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