JPS6010243B2 - ホログラムによる姿勢検出装置 - Google Patents
ホログラムによる姿勢検出装置Info
- Publication number
- JPS6010243B2 JPS6010243B2 JP15306476A JP15306476A JPS6010243B2 JP S6010243 B2 JPS6010243 B2 JP S6010243B2 JP 15306476 A JP15306476 A JP 15306476A JP 15306476 A JP15306476 A JP 15306476A JP S6010243 B2 JPS6010243 B2 JP S6010243B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- hologram
- angle
- light
- pitch angle
- detection device
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
Links
Landscapes
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明はホログラムを用いて姿勢角を検出するようにし
た装置に関する。
た装置に関する。
小口蚤管埋設器或はトンネル掘削機等の姿勢角を検出す
る装置として従前の「姿勢検出装置」がある。
る装置として従前の「姿勢検出装置」がある。
これは第１図に示すように所定位置に設置したレーザラ
ンシット１から照射されたレーザビームＬを検出装置２
のレンズ３で集光してポジションセンサ４上に結像させ
、検出装置２のレーザ光Ｌ‘こ対する姿勢角の変化によ
りポジシ・ョンセンサ４の中心位置４ａからの光点Ｐの
位置変化に応じた出力信号に基いて当該検出装置２の方
位角、２ピッチ角を検出するようにしている。しかしな
がら、上記従前の検出装置においては集光レンズの収差
に厳しい制限があり、且つ装置の平行移動をカバーする
ために大口座のレンズが必要である。
ンシット１から照射されたレーザビームＬを検出装置２
のレンズ３で集光してポジションセンサ４上に結像させ
、検出装置２のレーザ光Ｌ‘こ対する姿勢角の変化によ
りポジシ・ョンセンサ４の中心位置４ａからの光点Ｐの
位置変化に応じた出力信号に基いて当該検出装置２の方
位角、２ピッチ角を検出するようにしている。しかしな
がら、上記従前の検出装置においては集光レンズの収差
に厳しい制限があり、且つ装置の平行移動をカバーする
ために大口座のレンズが必要である。
かかる大口律しンズは制作上技術的に困難な問題が多く
、且つ相当な重量となる。しかも、価格的にも非常に高
価である。本発明は上述の点に鑑みて新規になされたも
ので上記従前の検出装置と検出原理を全く異にし、レン
ズの替りにホログラムを用い、レーザトランシット等か
ら放射された可干渉波を検知し、そのレーザビームに対
する姿勢角を検出するようにしたホログラムによる姿勢
検出装置を提供するものである。
、且つ相当な重量となる。しかも、価格的にも非常に高
価である。本発明は上述の点に鑑みて新規になされたも
ので上記従前の検出装置と検出原理を全く異にし、レン
ズの替りにホログラムを用い、レーザトランシット等か
ら放射された可干渉波を検知し、そのレーザビームに対
する姿勢角を検出するようにしたホログラムによる姿勢
検出装置を提供するものである。
以下本発明を添附図面の一実施例に基いて詳述する。
先ず、本発明の原理を簡単に説明する。
第２図に示すように立体ホログラム６の手前所定位置に
ピンホールＰＨを設け、このピンホールＰ則こ平面波の
レーザ光ＬＰ。を照射すると、．このピンホールＰＨを
介したレーザ光Ｌは球面波Ｌｓとなって立体ホログラム
５に照射される。尚、この立体ホログラム５は極めて高
感度の写真用フィルムである。一方、この立体ホログラ
ム５の手前から所定の姿勢角（方位角８、ピッチ角の）
の平面波のレーザ光ＬＰを照射し、球面波Ｌｓとこの平
面波ＬＰとを同時に露光焼付けした後、現像処理する。
このようにしてホログラムを作成する。次に、上述のよ
うにして作成した立体ホログラム５に第３図に示すよう
に前と同じ姿勢角（方位角０、ピッチ角の）から平面波
レーザ光ＬＰを照射すると、このレーザ光ＬＰは立体ホ
ログラム５に対して前記ピンホールＰＨと面対称位置Ｐ
′に集東される。
ピンホールＰＨを設け、このピンホールＰ則こ平面波の
レーザ光ＬＰ。を照射すると、．このピンホールＰＨを
介したレーザ光Ｌは球面波Ｌｓとなって立体ホログラム
５に照射される。尚、この立体ホログラム５は極めて高
感度の写真用フィルムである。一方、この立体ホログラ
ム５の手前から所定の姿勢角（方位角８、ピッチ角の）
の平面波のレーザ光ＬＰを照射し、球面波Ｌｓとこの平
面波ＬＰとを同時に露光焼付けした後、現像処理する。
このようにしてホログラムを作成する。次に、上述のよ
うにして作成した立体ホログラム５に第３図に示すよう
に前と同じ姿勢角（方位角０、ピッチ角の）から平面波
レーザ光ＬＰを照射すると、このレーザ光ＬＰは立体ホ
ログラム５に対して前記ピンホールＰＨと面対称位置Ｐ
′に集東される。
すなわち、立体ホログラム５はしンズと同じ様な作用を
する。このようにしてホログラムを再生することができ
る。このように或る角度で入射するレーザ光に対して１
つの光点（実像）が対応する。
する。このようにしてホログラムを再生することができ
る。このように或る角度で入射するレーザ光に対して１
つの光点（実像）が対応する。
従って、この光点位置にセンサを配設すれば、入射角度
を検出することができる。従って、前述のようなホログ
ラムの作成操作を繰返して行う（多重露光）ことにより
、多くの角度に対して多数の光点を任意に対応させるこ
とができ、これらの各光点位置に小さなフオトセル等の
受光素子を配設すれば、入射するし−ザ光の入射角度の
変化を検出することが可能である。
を検出することができる。従って、前述のようなホログ
ラムの作成操作を繰返して行う（多重露光）ことにより
、多くの角度に対して多数の光点を任意に対応させるこ
とができ、これらの各光点位置に小さなフオトセル等の
受光素子を配設すれば、入射するし−ザ光の入射角度の
変化を検出することが可能である。
本発明は上記原理に基いてなされたもので、第４図にお
いて、受光素子例えばフオトセル６〜９は立体ホログラ
ム５の後方所定位置に配されている。これらのフオトセ
ル６〜９は立体ホログラム５と平行な平面上にあり、且
つ立体ホログラム５の中心○，を通る光軸Ｌｏに対し、
フオトセル６，７は上下対称位置に、フオトセル８，９
は左右対称位置に配設されている。勿論、フオトセル６
，７間及びフオトセル８，９間の間隔は立体ホログラム
５の大きさ、立体ホログラム５からこれらのフオトセル
６〜９までの距離及び検出する姿勢角の最大値等に基い
て設定される設計上の問題である。尚、立体ホログラム
５は例えば正方形状の写真乾板とする。フオトセル６〜
９は入射光の強度に応じて電圧Ｖ６〜Ｖ９を出力し演算
回路１０，１ １に加える。
いて、受光素子例えばフオトセル６〜９は立体ホログラ
ム５の後方所定位置に配されている。これらのフオトセ
ル６〜９は立体ホログラム５と平行な平面上にあり、且
つ立体ホログラム５の中心○，を通る光軸Ｌｏに対し、
フオトセル６，７は上下対称位置に、フオトセル８，９
は左右対称位置に配設されている。勿論、フオトセル６
，７間及びフオトセル８，９間の間隔は立体ホログラム
５の大きさ、立体ホログラム５からこれらのフオトセル
６〜９までの距離及び検出する姿勢角の最大値等に基い
て設定される設計上の問題である。尚、立体ホログラム
５は例えば正方形状の写真乾板とする。フオトセル６〜
９は入射光の強度に応じて電圧Ｖ６〜Ｖ９を出力し演算
回路１０，１ １に加える。
演算回路１０は入力Ｖ６、Ｖ７の対数比ｌｏｇＶ６／Ｖ
７を演算し、対応するピッチ角信号Ｖのを出力する。演
算回路１ １は入力Ｖ８、Ｖ９の対数比ｌｏｇＶ８／Ｖ
９を演算し、対応する方位角信号Ｖ８を出力する。また
、検出する姿勢角の最大方位角を土８ｏ、最大ピッチ角
を土の。とする。そして、立体ホログラム５に対して（
ピッチ角、方位角）＝（のｏ、０）で照射した平面波Ｌ
Ｐがフオトセル６の位置に集光するように前述の第２図
に示す要領で球面波Ｌｓと共に露光する。
７を演算し、対応するピッチ角信号Ｖのを出力する。演
算回路１ １は入力Ｖ８、Ｖ９の対数比ｌｏｇＶ８／Ｖ
９を演算し、対応する方位角信号Ｖ８を出力する。また
、検出する姿勢角の最大方位角を土８ｏ、最大ピッチ角
を土の。とする。そして、立体ホログラム５に対して（
ピッチ角、方位角）＝（のｏ、０）で照射した平面波Ｌ
Ｐがフオトセル６の位置に集光するように前述の第２図
に示す要領で球面波Ｌｓと共に露光する。
同様に、（ピッチ角、方位角）＝（一のｏ、０）、（ピ
ッチ角、方位角）＝（０、８。
ッチ角、方位角）＝（０、８。
）、（ピッチ角、方位角）＝（０、一８。
）で照射した平面波ＬＰがフオトセル７，８，９の位置
に集光するように球面波Ｌｓ′と共に露光する。
に集光するように球面波Ｌｓ′と共に露光する。
このようにして合計４回多重露光した後現像処理してホ
ログラムを作成する。こうして姿勢角検出装置１２を構
成する。さて、いま、平面波ＬＰが立体ホログラム５に
対してピッチ角８（一８。＜ひくｏｏ）、方位角の（一
の。くのくのｏ）で入射したとする。このとき前述した
ようにフオトセル６〜９の間隔を適当に設定することに
より、ピッチ角−のｏ＜のくのｏからの光はフオトセル
６，７に或る比率で集光する。従って、このフオトセル
６，７は第５図ａに示すような特性電圧Ｖ６，Ｖ７を出
力する。同様に方位角−８。〈ひく８。からの光はフオ
トセル８，９に或る比率で集光し、このフオトセル８，
９は第６図ａに示すような特性の電圧Ｖ８，Ｖ９を出力
する。従って、その比ｌｏｇＶ６／Ｖ７、ｌｏｇＶ８／
Ｖ９をとれば、一の。＜のくのｏ 、一８ｏ＜ひく８ｏ
の範囲でピッチ角の、方位角８を知ることができる。か
くして、第５図ｂ、第６図ｂに示す特性の演算回路１０
，１１の出力信号Ｖの，Ｖ８‘こ基いて平面波ＬＰの入
射角すなわち、平面波ＬＰに対する検出装置１２の姿勢
角（の、８）を検出することができる。以上説明したよ
うに本発明によれば、レーザ光の強度の変動及びビーム
の太さに無関係であるために基準ビームの設定が容易で
あり、しかも、ホログラムの表面が汚れても検出するこ
とができる。
ログラムを作成する。こうして姿勢角検出装置１２を構
成する。さて、いま、平面波ＬＰが立体ホログラム５に
対してピッチ角８（一８。＜ひくｏｏ）、方位角の（一
の。くのくのｏ）で入射したとする。このとき前述した
ようにフオトセル６〜９の間隔を適当に設定することに
より、ピッチ角−のｏ＜のくのｏからの光はフオトセル
６，７に或る比率で集光する。従って、このフオトセル
６，７は第５図ａに示すような特性電圧Ｖ６，Ｖ７を出
力する。同様に方位角−８。〈ひく８。からの光はフオ
トセル８，９に或る比率で集光し、このフオトセル８，
９は第６図ａに示すような特性の電圧Ｖ８，Ｖ９を出力
する。従って、その比ｌｏｇＶ６／Ｖ７、ｌｏｇＶ８／
Ｖ９をとれば、一の。＜のくのｏ 、一８ｏ＜ひく８ｏ
の範囲でピッチ角の、方位角８を知ることができる。か
くして、第５図ｂ、第６図ｂに示す特性の演算回路１０
，１１の出力信号Ｖの，Ｖ８‘こ基いて平面波ＬＰの入
射角すなわち、平面波ＬＰに対する検出装置１２の姿勢
角（の、８）を検出することができる。以上説明したよ
うに本発明によれば、レーザ光の強度の変動及びビーム
の太さに無関係であるために基準ビームの設定が容易で
あり、しかも、ホログラムの表面が汚れても検出するこ
とができる。
また、大口径、軽量の装置を安価に提供することができ
る等の利点がある。
る等の利点がある。
第１図は従前の姿勢検出装置を示す概略図、第２図及び
第３図は本発明の原理を示す図、第４図は本発明に係る
ホログラムによる姿勢検出装置の一実施例を示す図、第
５，６図は本装置の出力信号の一実施例を示すグラフで
ある。 ５・・・…立体ホログラム、６〜９…・・・フオトセル
、１０〜１１・・・・・・演算回路、ＬＰ・・・・・・
平面波レーザ光、Ｌｓ・・・・・・球面波レーザ光。 第１図第２図 第３図 第４図 第５図 第６図
第３図は本発明の原理を示す図、第４図は本発明に係る
ホログラムによる姿勢検出装置の一実施例を示す図、第
５，６図は本装置の出力信号の一実施例を示すグラフで
ある。 ５・・・…立体ホログラム、６〜９…・・・フオトセル
、１０〜１１・・・・・・演算回路、ＬＰ・・・・・・
平面波レーザ光、Ｌｓ・・・・・・球面波レーザ光。 第１図第２図 第３図 第４図 第５図 第６図
Claims (1)
- １ 所定の方位角±θ＿０、ピツチ角±ψ＿０の４方向
から入射した平面波レーザ光を各別に２対の４点に集光
すべく予め多重露光焼付した立体ホログラムと、各集光
点に配され光の強さに応じた信号を出力する２対の受光
素子と、第１の対の各受光素子の信号に基いて方位角を
算出し対応する方位角信号を出力する第１の演算回路と
、第２の対の各受光素子の信号に基いてピツチ角を算出
し対応するピツチ角信号を出力する第２の演算回路とを
具え、方位角±θ＿０、ピツチ角±ψ＿０の範囲内の方
向から照射されたレーザ光の入射角を検出するようにし
たホログラムによる姿勢検出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15306476A JPS6010243B2 (ja) | 1976-12-20 | 1976-12-20 | ホログラムによる姿勢検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15306476A JPS6010243B2 (ja) | 1976-12-20 | 1976-12-20 | ホログラムによる姿勢検出装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5376856A JPS5376856A (en) | 1978-07-07 |
| JPS6010243B2 true JPS6010243B2 (ja) | 1985-03-15 |
Family
ID=15554185
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15306476A Expired JPS6010243B2 (ja) | 1976-12-20 | 1976-12-20 | ホログラムによる姿勢検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6010243B2 (ja) |
-
1976
- 1976-12-20 JP JP15306476A patent/JPS6010243B2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5376856A (en) | 1978-07-07 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4534645A (en) | Automatic lens meter | |
| US3708619A (en) | Automatic focusing of optical systems | |
| CA1165609A (en) | Camera with range determining system | |
| NL8201571A (nl) | Werkwijze voor het centreren van een halfgeleiderplaatje. | |
| SU1382410A3 (ru) | Оптический датчик с автоматической системой регулировани объектива | |
| JPH0328691B2 (ja) | ||
| JPS6010243B2 (ja) | ホログラムによる姿勢検出装置 | |
| SE424676B (sv) | Apparat for avlesning av en stralningsreflekterande uppteckningsberare | |
| JPS6155047B2 (ja) | ||
| JPS6180018A (ja) | 色彩検出装置 | |
| JPS5946324B2 (ja) | ホログラムを用いた姿勢検出装置 | |
| JPS6113566B2 (ja) | ||
| JP2632178B2 (ja) | カメラの自動焦点検出装置 | |
| JP2609606B2 (ja) | 光ピツクアツプの対物レンズ位置検出装置 | |
| JPH0412207A (ja) | 位置検出装置 | |
| JPH0735545A (ja) | 光学式距離計 | |
| US3554650A (en) | Focus sensor | |
| JPS57113342A (en) | Eccentricity measurement | |
| JPS6255641B2 (ja) | ||
| JP2588406B2 (ja) | 形状判別装置及び方法 | |
| JPS5999216A (ja) | 物体の表面高さ測定装置 | |
| JPS6275308A (ja) | 変位変換器 | |
| SU594471A1 (ru) | Фотографический черенковский детектор | |
| JPS63311332A (ja) | カメラの測距装置 | |
| JPH0276132A (ja) | 自動合焦装置 |