(57)【要約】【課題】投光器の実空間への投光位置を簡単に検査でき、かつ省スペースな検査装置および検査システムを提供する。【解決手段】二次元的に投光できる投光器１０が所定の投光位置に投光できるか否かを検査するために、投光器１０を着脱可能に載置する載置部１４と、その載置部１４を、投光器１０の基準投光方向に一致する軸を回転軸として回転させる回転部１６と、を有する検査装置を備え、回転部１６は、上記所定の投光位置が、載置部１４の回転軸と交わり、一次元状に配置されたターゲット３２上に移動するように載置部１４を回転させる。投光器１０の出射光がターゲット３２により反射された反射光は受光素子３６で受光され、その受光データにより、投光位置のずれを検査する。【選択図】        図１
2004245672.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
二次元的に投光する投光器が所定の投光位置に投光できるか否かを検査する検査システムであって、
前記投光器を着脱可能に載置する載置部及び前記投光器の基準投光方向に一致する軸を回転軸として前記載置部を回転させる回転部を有する検査装置と、
前記載置部の回転軸と交わり、一次元状に配置されたターゲットと、
を備え、
前記回転部は、前記所定の投光位置が前記ターゲット上に移動するように前記載置部を回転させることを特徴とする検査システム。
【請求項２】
前記ターゲットからの反射光を受光する手段を有する投光器から、前記所定の投光位置に対して投光器から投光されて形成された光スポットが前記ターゲットによって反射された反射光の受光データを取得し、
前記投光器から取得した受光データは、対応する前記所定の投光位置とともに受光データ記憶部に記憶されることを特徴とする請求項１記載の検査システム。
【請求項３】
更に、前記所定の投光位置に正確に投光された光スポットが前記ターゲットによって反射された反射光の受光データを基準受光データとして記憶する基準受光データ記憶部と、
前記所定の投光位置に対して投光器から実際に投光された光スポットが前記ターゲットによって反射されたときの受光データと前記基準受光データとを比較する比較部と、
を備えることを特徴とする請求項２記載の検査システム。
【請求項４】
更に、前記所定の投光位置とその投光位置が前記ターゲット上となる前記回転部の回転角度とを記憶する投光位置テーブルと、
前記投光位置テーブルに基づいて前記回転部を回転させる回転制御部と、
を備えることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項記載の検査システム。
【請求項５】
二次元的に投光する投光器が所定の投光位置に投光できるか否かを検査する検査装置であって、
前記投光器を着脱可能に載置する載置部と、
前記載置部を回転させる回転部と、
を備え、
前記回転部は、前記投光器の基準投光方向に一致する回転軸を有することを特徴とする検査装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、二次元的に投光する投光器の投光位置の検査装置及び検査システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、様々な分野において、二次元的に投光する投光器や光走査装置が利用されている。例えば、対象物までの距離または対象物の寸法を測定するためのレーダー装置や侵入者の検出に利用される侵入者検出装置への応用が提案されている。これらの装置に応用する場合、二次元的に光走査する装置により監視範囲となる空間の所定の位置に対してパルス光を投光し、投光時から物体による反射光の受光時までの時間差により物体までの距離を測定する方法等がとられている。また、このようにして測定された距離の変化を監視することにより侵入者の判定を行うこともできる。
【０００３】
以上に述べた投光器では、ガルバノミラーとポリゴンミラーとを用いてレーザーパルスを偏向させ、光を二次元的にラスター走査するもの、及びガルバノミラーの共振周波数近傍の交流電流を供給することで直交軸を持つ２つのガルバノミラーを共振させて二次元的に走査（リサジュースキャン）するもの等がある。
【０００４】
これらの投光器には、パルス光を投光する位置を予め記憶しておき、走査角度を検出することで投光すべき位置への投光を行っているものがある。この走査角度は、ミラーの向いている角度を検出することで知ることができる。また、周期的な走査を行う場合など、ミラーの走査角度と時間との関係がわかっている場合は、パルス光を投光するタイミングを記憶しておくことで投光すべき位置への投光を行うこともできる。このような投光器では、投光器が投光しているつもりの空間中の位置を検出することは可能である。しかし、投光器を構成する光学素子の配置のずれ等により、投光器が投光しているつもりの空間中の位置（以下、所定の投光位置という）と実際に投光されている空間中の位置との間にずれが生じる場合がある。このため、投光器が所定の投光位置に正確に投光しているか否かを知るには、実際の投光位置を確認する必要がある。
【０００５】
図１３（ａ）、（ｂ）には、空間に光を投光する投光器において、所定の投光位置と実際に投光された空間中の位置とのずれを測定する場合の例が示される。図１３において、投光器１０から１０ｍ先の空間に見込み角６０°、投光角度の誤差±０．００２５ｒａｄ（約０．１４３°）で投光した場合に、１０ｍ先で投光位置の許容誤差は±２．５ｃｍとなる。このような位置精度で光スポットを球面に投光する仕様を有する投光器１０の投光位置１００のずれを計測する場合には、実際の投光位置１００を計測するために半径１０ｍの球面の一部を切り取ったような形状のスクリーン１０２が必要であり、そのスクリーン１０２の弧の長さは
【数１】
2004245672.tif 000003
となり、巨大な空間が必要となる。
【０００６】
もっとも、空間に投光する場合、相似の関係から、図１３（ｂ）に示されるように、投光器１０から近距離に調整用投光ターゲット１０４を置き、投光位置１００のずれを計測してもよい。例えば、１ｍ先に調整用投光ターゲット１０４を置くと、スクリーンは弧の長さが約１．０５ｍの球面となり、この球面に投光される光スポットの投光位置１００の誤差を計測してもよい。
【０００７】
ここで、実空間での投光位置１００のずれの検査には、以下の方法がある。まず第１に、目印を付けたスクリーン１０２または調整用投光ターゲット１０４に投光器１０から光スポットを投光し、所定の投光位置１００に光スポットが当たるか否かを目視またはカメラで撮影してチェックする方法がある。また第２に、スクリーン１０２または調整用投光ターゲット１０４の光スポットがあたる位置にフォトダイオードなどの受光素子を配置し、所定の投光位置１００に光スポットが投光されているか否かを受光素子の受光量によって確認する方法がある。この場合、受光素子は、以下の特許文献１に記載されているように、自動で位置を動かせる光学Ｘ−Ｙ−Ｚ３軸ステージなどで移動させる。なお、いずれの方法においても、投光器１０の視軸１２とスクリーン１０２または調整用投光ターゲット１０４の軸とをあわせて設置しておく。
【０００８】
【特許文献１】特開２００１−３１１８９９
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記従来の第１の方法においては、調整用投光ターゲット１０４を使用する場合に投光器１０の走査角度が大きくなるほど、またスクリーン１０２を使用する場合に投光器１０とスクリーン１０２との距離が大きくなるほど球面状のスクリーン１０２または調整用投光ターゲット１０４が大きくなり、投光器１０の視軸１２とスクリーン１０２または調整用投光ターゲット１０４の軸とをあわせることが困難になる。また、調整用投光ターゲット１０４を使用する場合には投光器１０と調整用投光ターゲット１０４との距離を小さくできるが、投光位置１００のずれ量も小さくなり、ずれの検出が困難になる。更に、目視では投光位置１００のずれ量を定量的に把握できず、投光器１０の投光レーザパワーが小さいときまたは発光時間が短いときには目視またはカメラによる投光位置１００のずれの確認が困難である。
【００１０】
また、上記従来の第２の方法においては、投光位置１００を一点ごとに測定するには時間がかかり、一度に多数の投光位置１００を測定するにはスクリーン１０２または調整用投光ターゲット１０４に多数の受光素子を並べる必要があり、受光素子の位置決めが困難な上、コストも増大する。特に、スクリーン１０２を使用する場合、投光器１０とスクリーン１０２との距離が大きくなるので、同一箇所で投光器１０の制御と投光位置１００の測定結果の参照とを行う場合には、２点間を結ぶための大量の配線が必要になる。更に、受光素子としてＰＳＤ（Ｐｏｓｉｔｉｏｎ  Ｓｅｎｓｉｔｉｖｅ  Ｄｅｖｉｃｅ：位置検出素子）が知られているが、受光した光の信号の持続時間がパルス光のように極めて短いと、素子の周波数特性が追随できず、投光位置１００の検出ができないので有効な位置検出手段として使用することができない。
【００１１】
本発明は、上記従来の課題に鑑みなされたものであり、その目的は、投光器の実空間への投光位置を簡単に検査でき、かつ省スペースな検査装置および検査システムを提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明は、二次元的に投光する投光器が所定の投光位置に投光できるか否かを検査する検査システムであって、前記投光器を着脱可能に載置する載置部及び前記投光器の基準投光方向に一致する軸を回転軸として前記載置部を回転させる回転部を有する検査装置と、前記載置部の回転軸と交わり、一次元状に配置されたターゲットと、を備え、前記回転部は、前記所定の投光位置が前記ターゲット上に移動するように前記載置部を回転させることを特徴とする。
【００１３】
上記構成によれば、検査対象である投光器を載置部に載置し、回転させることにより、二次元的に設定された各所定の投光位置について順次ターゲットに投光できるので、所定の投光位置の全てに対してターゲットを用意する必要がなく、かつ簡単に実際の投光位置の検査を行うことができる。
【００１４】
また、上記検査システムにおいて、前記ターゲットからの反射光を受光する手段を有する投光器から、前記所定の投光位置に対して投光器から投光されて形成された光スポットが前記ターゲットによって反射された反射光の受光データを取得し、前記投光器から取得した受光データは、対応する前記所定の投光位置とともに受光データ記憶部に記憶されることを特徴とする。
【００１５】
上記構成によれば、受光データが、対応する所定の投光位置とともに記憶されているので、各所定の投光位置について投光器から投光された光スポットの位置のずれを簡単に検査できる。
【００１６】
また、上記検査システムにおいて、更に、前記所定の投光位置に正確に投光された光スポットが前記ターゲットによって反射された反射光の受光データを基準受光データとして記憶する基準受光データ記憶部と、前記所定の投光位置に対して投光器から実際に投光された光スポットが前記ターゲットによって反射されたときの受光データと前記基準受光データとを比較する比較部と、を備えることを特徴とする。
【００１７】
上記構成によれば、所定の投光位置に対して投光器から実際に投光された光スポットがターゲットによって反射されたときの受光データを基準受光データと比較することにより、所定の投光位置と実際の投光位置とのずれを簡単に検査できる。
【００１８】
また、上記検査システムにおいて、更に、前記所定の投光位置とその投光位置が前記ターゲット上に移動するときの前記回転部の回転角度とを記憶する投光位置テーブルと、前記投光位置テーブルに基づいて前記回転部を回転させる回転制御部と、を備えることを特徴とする。
【００１９】
上記構成によれば、投光位置テーブルに基づいて回転部の回転を制御することにより、各所定の投光位置についての検査を簡単に行うことができる。
【００２０】
また、二次元的に投光する投光器が所定の投光位置に投光できるか否かを検査する検査装置であって、前記投光器を着脱可能に載置する載置部と、前記載置部を回転させる回転部と、を備え、前記回転部は、前記投光器の基準投光方向に一致する回転軸を有することを特徴とする。
【００２１】
上記構成によれば、検査対象である投光器を載置部に載置し、回転させることにより、二次元的に設定された各所定の投光位置について簡単に検査を行うことができる。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態（以下実施形態という）を、図面に従って説明する。
【００２３】
実施形態１．
図１には、本発明にかかる検査システムの実施形態１の構成のブロック図が示される。図１において、二次元的に投光することができる投光器１０が、載置部１４に着脱可能に載置されている。この載置部１４は、回転部１６により、投光器１０の基準投光方向に一致する軸を回転軸として回転される。ここで、基準投光方向とは、投光器１０が載置部１４に載置された状態で投光可能な方向であり、好ましくは、投光器１０が投光可能な方向の中心である視軸方向と一致する。また、載置部１４は投光器１０を着脱自在としているので、量産した投光器１０を順次検査することができるものである。
【００２４】
投光器１０は、光ビームを二次元的に走査投光するための装置であり、レーザダイオード等の発光素子２０から出射された光ビームが走査ミラー２２により偏向され、レンズ等で構成された投光光学系２４を介して出射される。走査ミラー２２は、反射面が水平、垂直の２軸で回転でき、水平方向及び垂直方向の両方向に光ビームを偏向できる。この結果、出射光は二次元的に走査される。この走査ミラー２２には、電磁共振ミラー等を使用することができる。投光光学系２４は、ターゲットに照射する光ビームの形状や集光・拡散の程度を調整するために使用されるが、発光素子２０と走査ミラー２２との間に配置してもよいし、発光素子２０と走査ミラー２２との間及び走査ミラー２２の出射側の両方に配置してもよい。
【００２５】
上記走査ミラー２２の走査駆動は、ミラー駆動部２６によって制御される。ミラー駆動部２６には、別途構成される制御手段から、走査ミラー２２を駆動制御するための制御信号が入力される。また、走査ミラー２２が向いている方向は、水平回転角度θ及び垂直回転角度φの値として走査角度検出部２８によって検出される。これらの角度は、走査ミラー２２が投光器１０の視軸方向に投光する向きの状態であるときを通常０°とする。走査角度検出部２８としては、例えば走査ミラー２２の一部に光線をあて、ミラーの移動量を計測する方式、ミラー駆動部２６の駆動コイルに発生する逆起電力をモニタする方式等がある。走査角度検出部２８の検出出力は、別途構成される制御手段に入力される。
【００２６】
上記発光素子２０は、発光ドライバ３０によって駆動制御される。発光ドライバ３０には、別途構成される制御手段から、発光ドライバ３０を駆動制御するための制御信号が入力される。走査ミラー２２により二次元的に高速に走査しながら目的の位置に光ビームを出射する場合、発光素子２０の発光時間は数ナノ秒と極めて短い時間に制御される。
【００２７】
投光器１０の投光面１８から出射された出射光は、所定のターゲット３２で反射され、その反射光はレンズ等で構成された受光光学系３４を介してフォトダイオード等の受光素子３６に受光される。受光素子３６の受光出力は、別途構成される制御手段に入力される。また、受光光学系３４は、反射光を極力広い範囲から集光し、受光素子３６が必要とする光量を確保するために使用される。
【００２８】
上記投光器１０は、前述したように、載置部１４に載置され、載置部１４は回転部１６によって回転される。回転部１６は、載置部１４を投光器１０の基準投光方向に一致する軸を回転軸として回転させる回転手段３８と載置部１４の回転角度を検出する回転角度検出部４０とを備えている。回転手段３８は、別途構成される制御手段から入力される制御信号に基づき、所定の角度載置部１４を回転させる。また、回転角度検出部４０はロータリーエンコーダ等で構成され、その検出出力は、別途構成される制御手段に入力される。
【００２９】
以上に述べた載置部１４と回転部１６とは、本発明にかかる検査装置に含まれる。図２（ａ）、（ｂ）には、本発明にかかる検査装置の斜視図が示される。図２（ａ）において、二次元的に投光することができる投光器１０は、載置部１４に着脱可能に載置されている。この載置部１４は、図２（ｂ）に示されるように、回転部１６により、投光器１０の基準投光方向に一致する軸を回転軸として回転される。回転部１６は、支持部材４２により基台４４に取り付けられ、支持されている。また、上記載置部１４の回転軸は、投光器１０の視軸１２と一致している方が好ましい。
【００３０】
図１に示されたターゲット３２は、載置部１４の回転軸と交わり、一次元状に配置されている。図３には、ターゲット３２の配置の例が示される。図３において、投光器１０の走査原点４６すなわち走査ミラー２２の水平、垂直回転の２軸が交わる点を中心とする円弧を描き、その周上にターゲット３２が一次元状に配列される。これにより、走査ミラー２２から各ターゲット３２までの距離は同一となる。また、ターゲット３２の中心が走査原点４６と同じ高さになるようにターゲット３２を配置する。これにより、走査ミラー２２を垂直回転させずに水平回転させた場合に、検査用光ビームが通過する軌跡上にターゲット３２が位置することになる。
【００３１】
ターゲット３２の大きさは、図４に示されるように、投光ビームの光スポット４８の大きさに加えて、投光された光スポット４８の位置ずれの許容範囲を含む大きさとするのが好適である。このような大きさのターゲット３２を、図３に示されるように、投光予定の位置にそれぞれ分離して配置する。このとき、ターゲット３２は白色とし、背景を黒色として、ターゲット３２に検査用の投光ビームが当たった場合と外れた場合とで受光素子３６の受光量の差が顕著になるようにしておくのが好適である。また、各ターゲット３２を分離させず、円弧上の全てに連続して帯状に配置してもよい。ターゲット３２を帯状に配置する場合には、検査用の投光ビームが当たった位置を区別できるように、ターゲット３２の全体にわたってグラデーション状に反射率を連続して変化させるようにする。又は、光を反射できる部分の周囲を光の反射率の小さい部分で囲んでもよい。
【００３２】
図１に示された制御部５０では、前述した検査対象である投光器１０及び回転部１６に所定の制御信号を送り、またこれらから所定の情報を取得する。制御部５０に含まれる制御手段５２はマイコン等で構成され、走査角度検出部２８、受光素子３６、回転角度検出部４０からそれぞれの検出出力を取得し、ミラー駆動部２６、発光ドライバ３０，回転手段３８に各制御信号を送る。また、制御手段５２は、投光位置テーブル５４、受光データ記憶部５６及び基準受光データ記憶部５８との間で情報の授受を行う。
【００３３】
上記制御手段５２は、投光器１０の検査中、ミラー駆動部２６に制御信号を送り、走査ミラー２２の水平回転角度θと垂直回転角度φとを制御する。また、そのとき回転手段３８にも制御信号を送り、載置部１４の回転角度ρも制御する。水平回転角度がθで垂直回転角度がφのときには、投光器１０からの出射光は、投光器１０の走査原点４６を中心とする球面の所定の位置に投光され、光スポットを形成する。この光スポットの位置は、上述したように、走査ミラー２２の水平回転角度θと垂直回転角度φとによって決定され、１対１に対応しているので、以後光スポット（θ，φ）で表す。
【００３４】
次に、回転手段３８により載置部１４を適宜な角度回転させると、投光位置に形成される光スポット（θ，φ）も回転移動する。この様子が図５（ａ）に示される。図５（ａ）において、実線で囲まれた範囲にある各丸印は、上記球面上に形成される光スポット（θ，φ）である。回転手段３８により載置部１４を角度ρだけ回転させると、図５（ａ）の１点鎖線の状態まで各光スポット（θ，φ）が回転移動する。このとき、各光スポット（θ，φ）の位置が本来投光されるべき所定の投光位置にあるとすれば、その光スポット（θ，φ）が移動して行く位置にターゲット３２を配置しておく。これにより、適宜な角度ρだけ載置部１４を回転させれば、所定の投光位置にある全ての光スポット（θ，φ）をターゲット３２に重ねることができる。これは、各光スポット（θ，φ）の位置に対応する本来投光されるべき所定の投光位置を載置部１４の回転によりターゲット３２上に移動していることを意味する。これにより、投光器１０が所定の投光位置に投光できるか否かを、適宜な角度ρだけ載置部１４を回転させ、図５（ｂ）に示されるように、光スポット（θ，φ）がターゲット３２に重なるか否かにより検査することができる。なお、光スポット（θ，φ）がターゲット３２からずれている場合には、適宜な方法によりミラー駆動部２６を調整し、光スポット（θ，φ）がターゲット３２に正確に重なるようにする。これによって、投光器１０が、本来投光されるべき所定の投光位置に正確に投光できるようになる。
【００３５】
本実施形態にかかる検査システムにより投光器１０からの出射光が所定の投光位置に投光できるか否かを検査する際の原理は以上に述べた通りである。しかし、実際に投光器１０から検査用の光ビームを投光する場合は、ミラー駆動部２６で走査ミラー２２を連続的に駆動しておき、走査角度検出部２８で走査ミラー２２の水平、垂直回転角度θ、φを監視しつつ投光すべき方向に走査ミラー２２が向いたときに発光ドライバ３０により発光素子２０を発光させる。
【００３６】
図６には、上記載置部１４の回転角度ρと、走査ミラー２２の水平回転角度θ、垂直回転角度φとの関係が示される。図６において、
【数２】
ρ＝ａｒｃｔａｎ（φ／θ）        （１）
ただし、載置部１４を左回りに回転させる場合
という関係になっている。
【００３７】
図３に示される例において、ターゲット３２を視野内に水平方向（水平回転角度方向）に一定角度Δθごとに並べた場合、上記式（１）とともに
【数３】
2004245672.tif 000004
を満たすθ、φをとれば、上記角度ρだけ載置部１４を回転させると、そのときの投光位置が上記ターゲット３２に重なる。これは、三平方の定理により、図６の角度ρの直線上に一定角度Δθごとに投光位置が並ぶためである。これにより、ターゲット３２をいちいち並べ替えることなく視野全体の投光特性を検査できる。
【００３８】
図７には、投光器１０の視軸１２をターゲット３２の配列の中心に合わせた状態で回転部１６により載置部１４を回転させた場合の例が示される。図７において、載置部１４の回転に伴い、所定の投光位置にある光スポット（θ，φ）がターゲット３２上に移動する。このようにして、載置部１４を回転角度ρが０°から１８０°になるまで回転させると、全視野における所定の投光位置を検査することができる。なお、載置部１４の回転角度ρは、−９０°から９０°までとしてもよい。
【００３９】
上記実施形態においては、載置部１４に載置された投光器１０の全体が回転される構成となっているが、発光素子２０，走査ミラー２２及び投光光学系２４等で構成される投光器１０の光ビームを投光する機能部分のみ回転させる構成としてもよい。
【００４０】
図１において、投光位置テーブル５４は、上述した本来投光されるべき所定の投光位置に光スポットを投光するための走査ミラー２２の回転角度の組（θ，φ）の値として記憶している。また、この所定の投光位置（θ，φ）をターゲット３２上に移動するための載置部１４の回転角度ρもあわせて記憶している。制御手段５２は、投光位置テーブル５４に記憶された上記データに基づき、回転部１６の回転を制御する、本発明にかかる回転制御部として機能する。このような制御手段５２は、前述したように、投光位置テーブル５４が記憶する所定の投光位置（θ，φ）の値を取得し、これに対応する回転角度ρの値を含む制御信号を回転手段３８に送る。回転手段３８により載置部１４の回転角度が正しく設定されたか否かは、回転角度検出部４０からの検出出力により制御手段５２が判断する。
【００４１】
また、受光データ記憶部５６には、各所定の投光位置（θ，φ）と、その投光位置に対して投光器１０から投光されて形成された光スポットが、所定の投光位置（θ，φ）に対応するターゲット３２によって反射された反射光を受光素子３６で受光したときの受光出力である受光データとが記憶される。ここで、所定の投光位置（θ，φ）に対応するターゲット３２とは、載置部１４の回転により所定の投光位置が移動してきてこれに完全に重なるターゲット３２を言う。また、所定の投光位置（θ，φ）に対応するターゲット３２によって反射された反射光の受光データを、所定の投光位置（θ，φ）に対応する受光データと言い、逆にその所定の投光位置（θ，φ）を、当該受光データに対応する所定の投光位置（θ，φ）と言う。所定の投光位置（θ，φ）に対応する受光データは、制御手段５２が受光素子３６から取得し、所定の投光位置（θ，φ）とともに受光データ記憶部５６に記憶させる。このように、受光データが、対応する所定の投光位置（θ，φ）とともに記憶されているので、各所定の投光位置（θ，φ）ごとに受光データを見てゆけば、各所定の投光位置（θ，φ）について投光器１０から投光されて形成された光スポットの位置のずれを簡単に検査できる。
【００４２】
また、基準受光データ記憶部５８には、基準受光データが格納されている。基準受光データとは、投光器１０から所定の投光位置（θ，φ）に正確に投光された光スポットが、対応するターゲット３２によって反射された反射光の受光データを言う。この基準受光データは予め測定しておき、所定の投光位置（θ，φ）とともに基準受光データ記憶部５８に記憶させておく。制御手段５２は、所定の投光位置（θ，φ）に対して投光器１０から実際に投光された光スポットが、対応するターゲット３２によって反射されたときの受光データと上記基準受光データとを比較する。実際の投光位置が本来投光されるべき所定の投光位置（θ，φ）とのずれの許容範囲であるターゲット３２と重なっていれば、実際の受光データが基準受光データから算出される所定の閾値以上になる。一方、実際の投光位置がターゲット３２から外れまたは光スポットの一部がはみ出した場合は、実際の受光データが基準受光データから算出される所定の閾値以下になる。これにより、所定の投光位置（θ，φ）と実際の投光位置とのずれを簡単に検出できる。ここで、上記制御手段５２は、本発明にかかる比較部として機能する。
【００４３】
以上に述べた走査ミラー２２の回転角度、載置部１４の回転角度、所定の投光位置、受光データ等の検査結果は、制御手段５２がパーソナルコンピュータ等で構成された表示、記録部６０の記憶手段に記憶させ、ディスプレイ、プリンタ等で表示させる。このとき、例えば横軸をθ、縦軸をφとしたグラフに受光データをグレースケールですなわち画面の輝度値でプロットすれば、この輝度値の相違により当該所定の投光位置（θ，φ）に投光された光ビームが当たったか否かを表示できる。また、光ビームが正しく当たったか否かを容易に判断できるようにするために、制御手段５２により
【数４】
（受光量差分）＝（投光位置（θ，φ）の受光データ）−（基準受光データ）
を計算し、受光量差分が許容閾値を下回るか否かで二値化して、上記横軸をθ、縦軸をφとしたグラフに、閾値を下回る位置は輝度０で、閾値以上の場合は輝度２５５（ただし、グレースケールが８ビットの場合）として表示する。これにより、規定値以上光ビームがずれた位置は黒く表示されるので、位置ずれを判断しやすくなる。光ビームが所定の投光位置（θ，φ）からどの程度ずれたかを定量的に知るには、上記受光量差分の値を数値で表示すればよい。この場合、予め光ビームの位置ずれ量と受光量差分の値との関係を測定しておき、これと比較すればわかりやすい。
【００４４】
なお、表示、記録部６０がパーソナルコンピュータのような入力機能を備えている場合には、操作者が所定の命令、データ等を入力できる構成とするのが好適である。更に、上記パーソナルコンピュータにより、制御部５０を構成してもよい。
【００４５】
図８には、図１に示された本実施形態にかかる検査システムの動作のフロー図が示される。図８において、制御手段５２が投光位置テーブル５４から所定の投光位置（θ，φ）と、これをターゲット３２上に移動させるための載置部１４の回転角度ρとを読み出す（Ｓ１）。
【００４６】
次に、制御手段５２が上記回転角度ρを回転手段３８に指示し、回転手段３８が載置部１４を角度ρだけ回転させる。これにより、所定の投光位置（θ，φ）がターゲット３２上に移動する（Ｓ２）。
【００４７】
次に、所定の投光位置（θ，φ）に投光させるために、走査角度検出部２８が走査ミラー２２の上記角度θ、φを検出し（Ｓ３）、所定の投光位置（θ，φ）に走査ミラー２２の角度が一致するまで制御手段５２が監視する（Ｓ４）。
【００４８】
所定の投光位置（θ，φ）に走査ミラー２２の角度が一致したところで、制御手段５２が発光ドライバ３０に指示して、発光素子２０に発光させる（Ｓ５）。このとき、ターゲット３２から反射してきた反射光を受光素子３６が受光し、その受光出力を受光データとして制御手段５２が受け取る（Ｓ６）。この受光データは、投光器１０が投光したつもりの所定の投光位置（θ，φ）及び載置部１４の回転角度ρとともに受光データ記憶部５６に格納される（Ｓ７）。
【００４９】
次に、制御手段５２が、現在の回転角度ρにおける検査予定の全ての所定の投光位置（θ，φ）について受光データの取得が完了したか否かを確認し（Ｓ８）、完了していない場合にはＳ３に戻り、残りの投光位置について同様の処理を行う。完了している場合には、Ｓ１にて読み出した全ての所定の投光位置について受光データの取得が完了したか否かを確認し（Ｓ９）、完了していない場合にはＳ２に戻り、他の回転角度ρに対応する所定の投光位置について同様の処理を行う。完了している場合には検査システムの動作を終了する。なお、検査予定の所定の投光位置（θ，φ）は、予め投光位置テーブル５４に記憶させておく。
【００５０】
以上に述べた実施形態では、投光器１０の投光位置のずれの検査を１回だけ行っているが、この検査を複数回繰り返せば、投光器１０の時間安定性を検査することができる。
【００５１】
実施形態２．
上述した実施形態１では、予めターゲット３２の位置に光ビームが投光されるように所定の投光位置（θ，φ）を決めて投光位置テーブル５４を作成していたが、投光器１０の投光位置特性が不明で所定の投光位置（θ，φ）を計算できない場合もある。このような場合には、図９（ａ）に示されるように、ターゲット３２の大きさより大きな間隔で投光器１０から光ビームを投光し、受光素子３６により投光位置ごとの受光量データを取得する。この受光量データと基準受光データとを制御手段５２により比較する等の方法により、どの位置に投光した光ビームがターゲット３２に当たったかを調べる。例えば、図９（ｂ）に示されるように、基準受光データに基づいて閾値を２段階に設定し、受光量データが上段の閾値以上の投光位置は、横軸をθ、縦軸をφとしたグラフで最高輝度（例えば、８ビットのグレースケールで輝度２５５）とし、受光量データが下段の閾値以下の投光位置は、最低輝度（例えば、輝度０）とし、受光量データがこれらの間の投光位置は、中間の輝度とすれば、どの投光位置のときに正しく光ビームが投光されているかを視覚的に容易に理解することができる。これにより、実際に投光された位置を検査することができ、未知の投光位置特性を有する投光器１０の解析を行うことができる。なお、この場合、投光器１０から投光される光ビームの間隔をできるだけ密になるようにすれば、より詳細な投光位置特性を取得できる。
【００５２】
実施形態３．
図１０（ａ）、（ｂ）には、本発明にかかる検査システムの実施形態３の構成が示される。図１０（ａ）において、ターゲット３２は、投光器１０の基準投光方向に一致する軸と直交して直線状に、かつ投光器１０の投光面１８と同じ高さに配列されている。この状態で、図１０（ｂ）に示されるように、回転部１６により投光器１０が載置された載置部１４を回転すると、上記平面上にある所定の投光位置がターゲット３２まで移動する。このような構成により、投光器１０から平面上に投光する場合の投光位置のずれを検査することができる。例えば、プロジェクタなどでスクリーンに投影される文字等のにじみや図形のゆがみはスクリーン端部で大きくなるが、スクリーン上の位置と投光位置のずれとの関係を解析して、上記にじみ、ゆがみを補正することが可能となる。このような場合に、本実施形態にかかる検査システムが有効となる。
【００５３】
本実施形態にかかる検査システムにおいて、投光器１０が投光している投光位置（θ，φ）と平面上に設定した直交座標上の位置との関係は、以下の通りとなる。
【００５４】
まず、投光器１０から投光された光スポットがターゲット３２の上に形成される場合は、図１１（ａ）に示されるように、投光器１０の水平走査角度（走査ミラー２２の水平回転角度）がθのときにターゲット３２上の位置Ｘに光スポットが形成される。位置Ｘは、ターゲット３２の中心すなわち投光器１０の視軸１２とターゲット３２とが交わる点０からの距離がｘであることを表している。このとき、投光器１０の垂直走査角度（走査ミラー２２の垂直回転角度）φ及び載置部１４の回転角度ρは０°としている。この場合、投光器１０から点０までの距離をｄとするとθとｘとの間には、
【数５】
2004245672.tif 000005
が成立する。
【００５５】
次に、投光器１０の走査領域内の任意の点に光スポットが形成される場合は、図１１（ｂ）に示されるように、投光器１０の水平走査角度がθ、垂直走査角度がφであるときに投光器１０が投光しているつもりの所定の投光位置（θ，φ）とその位置の直交座標上の位置（ｘ，ｙ）との関係は、
【数６】
2004245672.tif 000006
となる。ここでＸ軸はターゲット３２が配置される直線上にあり、Ｙ軸はターゲット３２の中心を通り、Ｘ軸及び視軸とに直交している。
【００５６】
この状態から載置部１４を角度ρ回転させると、図１１（ｂ）に示されるように、光スポット（θ，φ）はターゲット３２（Ｘ軸）上の点ｘ’に移動する。このｘ’をθ、φを用いて表すと、
【数７】
2004245672.tif 000007
となる。
【００５７】
このように、投光器１０が投光しているつもりの所定の投光位置（θ，φ）とその位置の直交座標上の位置（ｘ，ｙ）とが関係付けられるので、Ｘ−Ｙ座標系での投光スポットの位置ずれを評価する場合には、Ｘ−Ｙ座標系での位置を基準にターゲット３２を設置し、またターゲット３２の大きさなどを決定して位置ずれの検査を行える。この場合、投光器１０の投光位置の制御は、走査ミラー２２の水平、垂直回転角度θ、φによって行われるので、上記各式により投光位置を（ｘ，ｙ）から（θ，φ）に変換する。
【００５８】
実施形態４．
図１２には、本発明にかかる検査システムの実施形態４の構成のブロック図が示され、図１と同一要素には同一符号を付してその説明を省略する。図１２において、載置部１４は、手動式の回転つまみ６２により回転され、投光器１０の所定の投光位置をターゲット３２上に移動する構成となっている。また、表示、記録部６０はパーソナルコンピュータで構成され、そのキーボード等から所定の命令、データ等を入力できる。
【００５９】
本実施形態では、操作者が回転つまみ６２により所定の回転角度ρになるよう載置部１４を手動で回転させ、表示、記録部６０であるパーソナルコンピュータにその回転角度ρを入力する。パーソナルコンピュータに、キーボードの所定のボタン等により投光のトリガ信号が入力されると、制御手段５２では、投光位置テーブル５４に基づいて投光器１０が所定の投光位置（θ，φ）に投光するよう制御する。そして、回転角度ρのときにターゲット３２上に移動する各所定の投光位置（θ，φ）についての受光データを受光素子３６から取得して、所定の投光位置（θ，φ）とともに受光データ記憶部５６に記憶させる。このように、回転角度ρの制御を手動で行っても投光器１０の投光位置を簡単に検査することができる。なお、設定すべき回転角度ρは、投光位置テーブル５４に格納されたデータを読みとり、表示、記録部６０であるパーソナルコンピュータのディスプレイに表示させ、操作者に表示する構成としてもよい。この場合、表示を見た操作者は、回転つまみ６２により載置部１４を指定された回転角度ρになるよう回転させた後、パーソナルコンピュータのキーボード等から投光のトリガ信号を入力する。
【００６０】
実施形態５．
上記各実施形態においては、投光位置テーブル５４に格納された所定の投光位置（θ，φ）ごとに、載置部１４の回転角度ρを計算し、又は投光位置テーブル５４から読みだし、この回転角度ρに応じて載置部１４を回転していた。
【００６１】
これに対し本実施形態では、載置部１４が所定の回転角度ρの場合にターゲット３２上に移動する所定の投光位置（θ，φ）を複数個、等間隔に並ぶように決定し、予め投光位置テーブル５４に記憶させ、この投光位置テーブル５４に基づいて投光タイミングを制御する。そして、上記のように決定した所定の投光位置（θ，φ）を、一定の角度間隔Δρごとに同様に決定すると、投光位置テーブル５４に記憶された所定の投光位置は、横軸をθ、縦軸をφとするグラフに表すと、放射状に分布することになる。従って、一定の角度間隔Δρごとにρ＝０°からρ＝１８０°まで実行すれば、視野全体の投光位置の検査を迅速に行うことができる。なお、投光位置テーブル５４に基づき、ターゲット３２上に移動している所定の投光位置（θ，φ）についてのみ投光するように制御することにより、さらに検査時間を短縮することもできる。
【００６２】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、検査対象である投光器を載置部に載置し、回転させることにより、二次元的に設定された各所定の投光位置について順次ターゲットに投光できるので、所定の投光位置の全てに対してターゲットを用意する必要がなくて省スペースを実現でき、かつ簡単に実際の投光位置の検査を行うことができる。
【００６３】
また、受光データが、受光データ記憶部に対応する所定の投光位置とともに記憶されているので、各所定の投光位置について投光器から投光された光スポットの位置のずれを簡単に検査できる。
【００６４】
また、所定の投光位置に対して投光器から実際に投光された光スポットがターゲットによって反射されたときの受光データを基準受光データと比較することにより、所定の投光位置と実際の投光位置とのずれを簡単に検出できる。
【００６５】
また、投光位置テーブルに基づいて回転部の回転を制御することにより、各所定の投光位置についての検査を簡単に行うことができる。
【００６６】
また、一定の角度間隔ごとに設定した検査用の所定の投光位置について投光制御を行うことができるので、これを一定の角度間隔Δρごとにρ＝０°からρ＝１８０°まで実行すれば、投光器が投光可能な範囲全体をむらなく検査することができ、かつ検査を短時間で行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明にかかる検査システムの実施形態１の構成のブロック図である。
【図２】本発明にかかる検査装置の斜視図である。
【図３】ターゲットの配置の例を示す図である。
【図４】ターゲットの大きさの例を示す図である。
【図５】載置部を適宜な角度回転させた場合に、投光位置に形成される光スポット（θ，φ）が回転移動する様子、及び光スポット（θ，φ）がターゲットに投光される様子の説明図である。
【図６】載置部の回転角度ρと、走査ミラーの水平回転角度θ、垂直回転角度φとの関係を示す図である。
【図７】投光器の視軸をターゲットの配列の中心に合わせた状態で載置部を回転させた場合の説明図である。
【図８】図１に示された本実施形態にかかる検査システムの動作のフロー図である。
【図９】本発明にかかる検査システムの実施形態２の構成の説明図である。
【図１０】本発明にかかる検査システムの実施形態３の構成の説明図である。
【図１１】図１０に示された実施形態３において、投光位置（θ，φ）と平面上に設定した直交座標上の位置との関係の説明図である。
【図１２】本発明にかかる検査システムの実施形態４の構成のブロック図である。
【図１３】空間に光を投光する投光器において、所定の投光位置と実際に投光された空間中の位置とのずれを測定する場合の説明図である。
【符号の説明】
１０  投光器、１２  視軸、１４  載置部、１６  回転部、１８  投光面、
２０  発光素子、２２  走査ミラー、２４  投光光学系、２６  ミラー駆動部、
２８  走査角度検出部、３０  発光ドライバ、３２  ターゲット、
３４  受光光学系、３６  受光素子、３８  回転手段、４０  回転角度検出部、
４２  支持部材、４４  基台、４６  走査原点、４８  光スポット、
５０  制御部、５２  制御手段、５４  投光位置テーブル、
５６  受光データ記憶部、５８  基準受光データ記憶部、６０  表示、記録部、
６２  回転つまみ。
【図１】
2004245672.tif 000008
【図２】
2004245672.tif 000009
【図３】
2004245672.tif 000010
【図４】
2004245672.tif 000011
【図５】
2004245672.tif 000012
【図６】
2004245672.tif 000013
【図７】
2004245672.tif 000014
【図８】
2004245672.tif 000015
【図９】
2004245672.tif 000016
【図１０】
2004245672.tif 000017
【図１１】
2004245672.tif 000018
【図１２】
2004245672.tif 000019
【図１３】
2004245672.tif 000020