特開 2024-165098 光軸調整装置、レーザ照準装置及び光軸調整方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024165098

(43)【公開日】2024-11-28

(54)【発明の名称】光軸調整装置、レーザ照準装置及び光軸調整方法

(51)【国際特許分類】

   B23K 26/044 20140101AFI20241121BHJP

   B23K 26/082 20140101ALI20241121BHJP

【ＦＩ】

B23K26/044

B23K26/082

【審査請求】未請求

【請求項の数】9

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023080966

(22)【出願日】2023-05-16

(71)【出願人】

【識別番号】000006208

【氏名又は名称】三菱重工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110002147

【氏名又は名称】弁理士法人酒井国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】砂田 宜宏

(72)【発明者】

【氏名】栗本 幸大

【テーマコード（参考）】

4E168

【Ｆターム（参考）】

4E168CA06

4E168CA13

4E168CB04

4E168CB20

4E168CB23

4E168EA15

(57)【要約】

【課題】撮像装置によりレーザが観測不能であっても、撮像装置により撮像した目標位置に、レーザの照射位置を合わせる光軸合わせを適切に実行する。
【解決手段】撮像装置により目標位置を撮像して撮影画像を取得し、取得した撮影画像の目標位置に、レーザ照射装置から照射されたレーザの照射位置を合わせる光軸合わせを実行する光軸調整装置において、撮像装置は、レーザを観測不能となっており、目標位置に設けられるレーザを検出する光検出センサと、光検出センサの周囲に設けられるマーカと、レーザ照射装置から照射されるレーザの照射方向を変更するスキャナと、スキャナを制御する制御部と、を備え、制御部は、撮影画像内において、光検出センサ及びマーカを位置させた状態で、スキャナによりレーザの照射位置を走査して、目標位置となる光検出センサにレーザの照射位置を合わせるステップを、実行する。
【選択図】図４

【特許請求の範囲】

【請求項1】

撮像装置により目標位置を撮像して撮影画像を取得し、取得した前記撮影画像の前記目標位置に、レーザ照射装置から照射されたレーザの照射位置を合わせる光軸合わせを実行する光軸調整装置において、
前記撮像装置は、前記レーザを観測不能となっており、
前記目標位置に設けられる前記レーザを検出する光検出センサと、
前記光検出センサの周囲に設けられるマーカと、
前記レーザ照射装置から照射される前記レーザの照射方向を変更するスキャナと、
前記スキャナを制御する制御部と、を備え、
前記制御部は、
前記撮影画像内において、前記光検出センサ及び前記マーカを位置させた状態で、前記スキャナにより前記レーザの照射位置を走査して、前記目標位置となる前記光検出センサに前記レーザの照射位置を合わせるステップを、実行する光軸調整装置。

【請求項2】

前記撮影画像における前記レーザの照射位置の位置関係を保持した状態で、前記レーザの照射方向及び前記撮像装置の撮像方向を一体に変更する粗動装置を、さらに備え、
前記制御部は、
前記粗動装置を制御して、前記撮影画像内に、前記光検出センサ及び前記マーカを位置させるステップを、さらに実行する請求項１に記載の光軸調整装置。

【請求項3】

前記粗動装置は、パン軸及びチルト軸の２つの回転軸を含む請求項２に記載の光軸調整装置。

【請求項4】

前記粗動装置は、パン軸、チルト軸、及び第三軸の３つの回転軸を含む請求項３に記載の光軸調整装置。

【請求項5】

前記撮像装置は、前記レーザの透過を抑制するフィルタを含む請求項１に記載の光軸調整装置。

【請求項6】

前記制御部は、
前記レーザの照射位置と前記光検出センサとの位置合わせ後、前記撮影画像内において、前記光検出センサ及び前記マーカを異なる位置に移動させるステップを、さらに実行し、
前記光検出センサ及び前記マーカを異なる位置に移動させるステップの実行後、前記レーザの照射位置を合わせるステップを実行する請求項１に記載の光軸調整装置。

【請求項7】

前記制御部は、
前記レーザの照射位置と前記光検出センサとの位置合わせ後、前記撮影画像内において、前記光検出センサ及び前記マーカを異なる位置に位置させるステップを、さらに実行し、
前記光検出センサ及び前記マーカを異なる位置に移動させるステップと同時に、前記レーザの照射位置を合わせるステップを実行し、
前記レーザの照射位置を合わせるステップでは、前記光検出センサにおいて検出される前記レーザの照射位置のずれ量に応じた走査量となるように、前記スキャナをフィードバック制御して、前記レーザを走査する請求項１に記載の光軸調整装置。

【請求項8】

目標位置を撮像して撮影画像を取得する撮像装置と、
取得した前記撮影画像の前記目標位置へ向けてレーザを照射するレーザ照射装置と、
請求項１から７のいずれか１項に記載の光軸調整装置と、を備えるレーザ照準装置。

【請求項9】

撮像装置により目標位置を撮像して撮影画像を取得し、取得した前記撮影画像の前記目標位置に、レーザ照射装置から照射されたレーザの照射位置を合わせる光軸合わせを実行する光軸調整方法において、
前記撮像装置は、前記レーザを観測不能となっており、
前記目標位置には、前記レーザを検出する光検出センサが設けられ、
前記光検出センサの周囲には、マーカが設けられ、
前記撮影画像内において、前記光検出センサ及び前記マーカを位置させた状態で、前記レーザの照射位置を走査して、前記目標位置となる前記光検出センサに前記レーザの照射位置を合わせるステップを、実行する光軸調整方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、光軸調整装置、レーザ照準装置及び光軸調整方法に関するものである。

【背景技術】

【0002】

従来、被加工物に加工された画像認識マークをカメラにより検出して、画像認識マークの重心に、レーザの加工の中心点が位置するように位置決めする位置決め加工装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２００４－６６３２３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

特許文献１では、カメラによりレーザを観測可能であることが前提となっており、カメラでレーザを撮影しながら、画像認識マークの重心に、レーザの加工の中心点を位置決めしている。しかしながら、カメラによりレーザを観測できない場合、位置決めを行うことは困難である。

【0005】

そこで、本開示は、撮像装置によりレーザが観測不能であっても、撮像装置により撮像した目標位置に、レーザの照射位置を合わせる光軸合わせを適切に実行することができる光軸調整装置、レーザ照準装置及び光軸調整方法を提供することを課題とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本開示の光軸調整装置は、撮像装置により目標位置を撮像して撮影画像を取得し、取得した前記撮影画像の前記目標位置に、レーザ照射装置から照射されたレーザの照射位置を合わせる光軸合わせを実行する光軸調整装置において、前記撮像装置は、前記レーザを観測不能となっており、前記目標位置に設けられる前記レーザを検出する光検出センサと、前記光検出センサの周囲に設けられるマーカと、前記レーザ照射装置から照射される前記レーザの照射方向を変更するスキャナと、前記スキャナを制御する制御部と、を備え、前記制御部は、前記撮影画像内において、前記光検出センサ及び前記マーカを位置させた状態で、前記スキャナにより前記レーザの照射位置を走査して、前記目標位置となる前記光検出センサに前記レーザの照射位置を合わせるステップを、実行する。

【0007】

本開示のレーザ照準装置は、目標位置を撮像して撮影画像を取得する撮像装置と、取得した前記撮影画像の前記目標位置へ向けてレーザを照射するレーザ照射装置と、上記の光軸調整装置と、を備える。

【0008】

本開示の光軸調整方法は、撮像装置により目標位置を撮像して撮影画像を取得し、取得した前記撮影画像の前記目標位置に、レーザ照射装置から照射されたレーザの照射位置を合わせる光軸合わせを実行する光軸調整方法において、前記撮像装置は、前記レーザを観測不能となっており、前記目標位置には、前記レーザを検出する光検出センサが設けられ、前記光検出センサの周囲には、マーカが設けられ、前記撮影画像内において、前記光検出センサ及び前記マーカを位置させた状態で、前記レーザの照射位置を走査して、前記目標位置となる前記光検出センサに前記レーザの照射位置を合わせるステップを、実行する。

【発明の効果】

【0009】

本開示によれば、撮像装置によりレーザが観測不能であっても、撮像装置により撮像した目標位置に、レーザの照射位置を合わせる光軸合わせを適切に実行することができる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】図１は、第一実施形態に係る光軸調整装置を備えたレーザ照準装置の概略構成図である。

【図2】図２は、光軸調整装置の光検出センサ及びマーカを示す図である。

【図3】図３は、光軸調整装置の粗動装置を示す図である。

【図4】図４は、光軸調整方法に関するフローチャートである。

【図5】図５は、第三実施形態に係る光軸調整装置の粗動装置を示す図である。

【図6】図６は、撮影画像を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

以下に、本開示に係る実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施形態によりこの開示が限定されるものではない。また、下記実施形態における構成要素には、当業者が置換可能かつ容易なもの、あるいは実質的に同一のものが含まれる。さらに、以下に記載した構成要素は適宜組み合わせることが可能であり、また、実施形態が複数ある場合には、各実施形態を組み合わせることも可能である。

【0012】

［第一実施形態］
第一実施形態に係る光軸調整装置１６を備えたレーザ照準装置１０は、撮像装置１３により目標位置を撮像して撮影画像を取得し、取得した撮影画像の目標位置に、レーザ照射装置１２からレーザを照射して照準を合わせる装置である。また、光軸調整装置１６は、撮影画像の目標位置に、レーザの照射位置を合わせる光軸合わせを実行する装置である。先ず、図１を参照して、レーザ照準装置１０について説明する。

【0013】

（レーザ照準装置）
図１は、第一実施形態に係る光軸調整装置を備えたレーザ照準装置の概略構成図である。レーザ照準装置１０は、レーザ照射装置１２と、撮像装置１３と、ダイクロイックミラー１４と、粗動装置１５と、光軸調整装置１６と、制御部１７と、を備えている。

【0014】

レーザ照射装置１２は、レーザを照射する装置である。レーザ照射装置１２は、制御部１７に接続されており、制御部１７は、レーザ照射装置１２を制御して、所定のタイミングで照射したり、所定の照射条件でレーザを照射したりする。

【0015】

撮像装置１３は、目標を撮影する装置であり、例えば、カメラである。撮像装置１３は、制御部１７に接続されており、制御部１７は、撮像装置１３を制御して、撮影を行うことで、撮影画像を取得する。なお、撮像装置１３は、レーザを観測不能な構成となっており、具体的に、レーザの波長となる光をカットして、レーザの透過を抑制するフィルタが設けられている。

【0016】

ダイクロイックミラー１４は、レーザ照射装置１２及び撮像装置１３と目標との間の光路に設けられている。ダイクロイックミラー１４は、レーザ照射装置１２から照射されたレーザを反射すると共に、レーザ以外の光を透過する光学部材となっている。

【0017】

粗動装置１５は、ダイクロイックミラー１４と目標との間の光路に設けられている。粗動装置１５は、レーザ照射装置１２の光軸及び撮像装置１３の光軸の位置関係を保持した状態で、つまり、撮影画像におけるレーザの照射位置の位置関係を保持した状態で（詳細は後述）、レーザの照射方向及び撮像装置１３の撮像方向を一体に変更する。粗動装置１５は、制御部１７に接続されており、制御部１７は、粗動装置１５を制御して、撮像装置１３の視野とレーザの照射位置を移動させる。なお、粗動装置１５の詳細については後述する。

【0018】

光軸調整装置１６は、レーザの光軸と撮像装置１３の光軸とが同軸となるように調整することで、光軸合わせを行う装置となっている。なお、光軸調整装置１６の詳細については後述する。

【0019】

制御部１７は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）等の集積回路を含んでいる。制御部１７は、目標にレーザを照射して照準合わせを実行する処理、及び光軸合わせを実行する処理を実行している。制御部１７には、レーザ照射装置１２、撮像装置１３、粗動装置１５及び光軸調整装置１６がそれぞれ接続されている。

【0020】

（光軸調整装置）
次に、光軸調整装置１６について説明する。光軸調整装置１６は、光検出センサ２１と、マーカ２２と、ガルバノミラー（スキャナ）２３と、上記の粗動装置１５と、制御部１７とを有している。つまり、レーザ照準装置１０で用いられる粗動装置１５及び制御部１７は、光軸調整装置１６においても用いられる。

【0021】

光検出センサ２１は、光軸調整の目標となる位置である目標位置に設けられる。光検出センサ２１は、例えば、４象限フォトダイオードである。光検出センサ２１は、制御部１７に接続されており、制御部１７は、各象限の光量に基づいて、レーザが目標位置に照射されているか否かを検出している。

【0022】

マーカ２２は、光検出センサ２１の周囲に設けられている。図２は、光軸調整装置の光検出センサ及びマーカを示す図である。図２に示すように、マーカ２２は、正方形を４つの小さな正方形に分割して、一方の対角に配置される２つの正方形を黒とし、他方の対角に配置される２つの正方形を白とした図形となっている。なお、マーカ２２は、特に、図３の図形に限定されず、画像認識により識別可能なマークであれば、何れであってもよい。

【0023】

ガルバノミラー２３は、レーザ照射装置１２とダイクロイックミラー１４との間の光路に設けられている。ガルバノミラー２３は、ダイクロイックミラー１４に対してレーザの照射方向を変更する。ガルバノミラー２３は、制御部１７に接続されており、制御部１７は、ガルバノミラー２３を制御して、撮像装置１３の視野に対して、つまり、撮影画像に対してレーザの照射位置を移動させる。

【0024】

粗動装置１５は、図３に示すように、レーザの光軸及び撮像装置１３の光軸を一体に変更している。粗動装置１５は、パン軸Ｉ１及びチルト軸Ｉ２の２つの回転軸を含む装置となっている。粗動装置１５は、回転パン１５ａと、回転パン１５ａに対してパン軸Ｉ１を中心に回転する第１の光学部材１５ｂと、第１の光学部材１５ｂに対してチルト軸Ｉ２を中心に回転する第２の光学部材１５ｃと、を含んで構成されている。第１の光学部材１５ｂは、パン軸Ｉ１周りに回転することで、撮影画像を水平方向に移動させ、第２の光学部材１５ｃは、チルト軸Ｉ２周りに回転することで、撮影画像を垂直方向に移動させる。粗動装置１５は、撮像装置１３の撮影方向に対して、目標が正面にある場合、撮影画像を水平方向及び垂直方向に移動させることができる。例えば、粗動装置１５は、撮像装置１３の撮影方向が下方から上方へ向かう方向であって、正面に目標（マーカ２２）がある場合、パン軸Ｉ１及びチルト軸Ｉ２周りに回転することで、撮影画像を水平方向及び垂直方向に移動させることができる。

【0025】

回転パン１５ａ、第１の光学部材１５ｂ及び第２の光学部材１５ｃは、光を透過し、第１の光学部材１５ｂ及び第２の光学部材１５ｃは、光を反射する反射面を有している。第１の光学部材１５ｂは、例えば、入射面と反射面と出射面とを有する三角プリズムとなっている。第１の光学部材１５ｂは、レーザの入射面側に回転パン１５ａが設けられ、レーザの出射面側に第２の光学部材１５ｃが設けられる。第１の光学部材１５ｂの反射面は、第２光学部材の反射面へ向けてレーザを反射している。第２の光学部材１５ｃは、第１の光学部材１５ｂと同様に、例えば、入射面と反射面と出射面とを有する三角プリズムとなっている。第２の光学部材１５ｃは、レーザの入射面側に第１の光学部材１５ｂが設けられる。第２の光学部材１５ｃの反射面は、目標へ向けてレーザを反射している。また、粗動装置１５は、目標から光が入射すると、第２の光学部材１５ｃから第１の光学部材１５ｂを経て回転パン１５ａから出射する。なお、第１の光学部材１５ｂ及び第２の光学部材１５ｃは、三角プリズムとして説明したが、ミラーであってもよく、特に限定されない。

【0026】

制御部１７は、光検出センサ２１の検出結果及び撮像装置１３により撮像された撮影画像に基づいて、ガルバノミラー２３及び粗動装置１５を制御することにより、光軸合わせを実行する。

【0027】

（光軸調整方法）
次に、図４を参照して、光軸調整装置１６により実行される光軸調整方法について説明する。図４は、光軸調整方法に関するフローチャートである。図１に示すように、光軸調整方法では、先ず、制御部１７が粗動装置１５を制御して、撮像装置１３により取得される撮影画像Ｇ内に、光検出センサ２１及びマーカ２２を位置させる（ステップＳ１）。図３における点Ｐは、レーザの照射位置である。ステップＳ１では、撮影画像Ｇ内において、光検出センサ２１（目標位置）と、レーザの照射位置Ｐとは、異なる位置となっており、光軸が合っていない状態となっている。ステップＳ１では、マーカ２２を画像認識することにより、撮影画像Ｇ内に光検出センサ２１が収まるように捕捉する。なお、ステップＳ１では、レーザ照射装置１２からレーザを照射せずに、撮影画像Ｇ内において光検出センサ２１及びマーカ２２を捉えた後に、レーザを照射している。

【0028】

制御部１７は、ステップＳ１の実行後、撮影画像Ｇ内において、光検出センサ２１及びマーカ２２を位置させた状態で、ガルバノミラー２３によりレーザの照射位置Ｐを走査して、目標位置となる光検出センサ２１にレーザの照射位置Ｐを合わせる（ステップＳ２）。具体的に、ステップＳ２において、制御部１７は、レーザの照射位置Ｐを、予め設定された軌跡に沿って移動させる。制御部１７は、光検出センサ２１により光が検出されたと判定すると、光軸が合致したと判定する。そして、制御部１７は、撮影画像Ｇの所定の位置にある目標位置（光検出センサ２１）に対応するガルバノミラー２３の制御量を取得する。

【0029】

続いて、制御部１７は、レーザの照射位置Ｐと光検出センサ２１との位置合わせ（光軸合わせ）後、粗動装置１５を制御して、撮影画像Ｇ内において、光検出センサ２１及びマーカ２２を異なる位置に移動させる（ステップＳ３）。つまり、ステップＳ３では、撮影画像Ｇ内における目標位置を変更している。制御部１７は、ステップＳ３の実行後、ステップＳ２を実行する。制御部１７は、ステップＳ３及びステップＳ２を繰り返し実行することで、撮影画像Ｇ内の複数の目標位置において、ガルバノミラー２３の制御量を取得する。なお、光軸合わせは、撮影画像Ｇ内における必要な目標位置の全てにおいて実行されてもよいし、撮影画像Ｇ内における任意の数分だけ実行すると共に補間によりガルバノミラー２３の制御量を求めてもよい。

【0030】

［第二実施形態］
次に、第二実施形態について説明する。なお、第二実施形態では、重複した記載を避けるべく、第一実施形態と異なる部分について説明し、第一実施形態と同様の構成である部分については、同じ符号を付して説明する。

【0031】

第二実施形態における光軸調整方法は、第一実施形態のステップＳ２の実行後において、ステップＳ３とステップＳ２とを同時に行っている。つまり、第一実施形態では、ステップＳ３とステップＳ２とを交互に繰り返し実行することで、撮影画像Ｇ内の複数の目標位置において、ガルバノミラー２３の制御量を取得したが、第二実施形態では、ステップＳ３の目標位置の変更とステップＳ２の光軸合わせとを同時に行うことで、光軸合わせの時間短縮を図っている。

【0032】

第二実施形態において、制御部１７は、ステップＳ２の実行後、粗動装置１５を制御して、撮影画像Ｇ内において、光検出センサ２１及びマーカ２２を異なる位置に移動させる（ステップＳ３）。ステップＳ３では、粗動装置１５により光検出センサ２１及びマーカ２２を異なる位置に移動させることで、光検出センサ２１の位置（目標位置）とレーザの照射位置Ｐとが位置ズレする。光検出センサ２１は、４象限フォトダイオードが用いられていることから、制御部１７は、光検出センサ２１において検出されるレーザの照射位置Ｐのズレ量を取得可能となっている。そして、制御部１７は、取得したズレ量がゼロとなるように、ガルバノミラー２３をフィードバック制御して、レーザを走査する。これにより、粗動装置１５により移動する目標位置に追従するように、レーザの照射位置Ｐを移動させることが可能となる。

【0033】

［第三実施形態］
次に、図５及び図６を参照して、第三実施形態について説明する。図５は、第三実施形態に係る光軸調整装置の粗動装置を示す図である。図６は、撮影画像を示す図である。なお、第三実施形態では、重複した記載を避けるべく、第一実施形態及び第二実施形態と異なる部分について説明し、第一実施形態及び第二実施形態と同様の構成である部分については、同じ符号を付して説明する。

【0034】

第三実施形態の光軸調整装置４０は、第一実施形態の粗動装置１５に第三軸Ｉ３を加えたものとなっている。つまり、第三実施形態の粗動装置４３は、パン軸Ｉ１、チルト軸Ｉ２、及び第三軸Ｉ３の３つの回転軸を含む装置となっている。

【0035】

粗動装置４３は、回転パン４３ａと、回転パン４３ａに対してパン軸Ｉ１を中心に回転する第１の光学部材４３ｂと、第１の光学部材４３ｂに対してチルト軸Ｉ２を中心に回転する第２の光学部材４３ｃと、を含んで構成されている。なお、回転パン４３ａ及び第１の光学部材４３ｂは、第一実施形態の回転パン１５ａ及び第１の光学部材１５ｂと同様であるため、説明を省略する。

【0036】

第２の光学部材４３ｃは、第三軸Ｉ３が設けられている。第三軸Ｉ３は、チルト軸Ｉ２が垂直方向の下方側を向いた状態ではパン軸Ｉ１及びチルト軸Ｉ２と直交し、チルト軸Ｉ２が水平方向の正面側を向いた状態ではパン軸Ｉ１と同軸となる第三軸Ｉ３がチルト回転体上に設けられる。第三軸Ｉ３を設けることで、粗動装置４３は、撮像装置１３の撮影方向に対して、目標が下方側にある場合、撮影画像Ｇを水平方向及び垂直方向に移動させることができる。例えば、粗動装置４３は、撮像装置１３の撮影方向が下方から上方へ向かう方向であって、下方に目標（マーカ２２）がある場合、図６に示すように、チルト軸Ｉ２周りに回転することで、垂直方向に移動させることができ、第三軸Ｉ３周りに回転することで、水平方向に移動させることができる。

【0037】

第三実施形態では、マーカ２２を粗動装置４３の直下に配置することができるため、光検出センサ２１及びマーカ２２を、光軸調整装置１６の土台に組み込むことが可能となる。また、粗動装置４３から出射するレーザの出射方向も下方側へ向けることで、遮光カバーを容易に設置することが可能となる。このため、光軸合わせにおいて、レーザ光の漏れを遮光カバーにより抑制することができる。

【0038】

以上のように、第一実施形態から第三実施形態に記載の光軸調整装置１６、４０、レーザ照準装置１０及び光軸調整方法は、例えば、以下のように把握される。

【0039】

第１の態様に係る光軸調整装置１６、４０は、撮像装置１３により目標位置を撮像して撮影画像Ｇを取得し、取得した前記撮影画像Ｇの前記目標位置に、レーザ照射装置１２から照射されたレーザの照射位置Ｐを合わせる光軸合わせを実行する光軸調整装置１６において、前記撮像装置１３は、前記レーザを観測不能となっており、前記目標位置に設けられる前記レーザを検出する光検出センサ２１と、前記光検出センサ２１の周囲に設けられるマーカ２２と、前記レーザ照射装置１２から照射される前記レーザの照射方向を変更するスキャナ（ガルバノミラー２３）と、前記スキャナを制御する制御部１７と、を備え、前記制御部１７は、前記撮影画像Ｇ内において、前記光検出センサ２１及び前記マーカ２２を位置させた状態で、前記スキャナにより前記レーザの照射位置Ｐを走査して、前記目標位置となる前記光検出センサ２１に前記レーザの照射位置Ｐを合わせるステップＳ２を、実行する。

【0040】

この構成によれば、撮像装置１３によりレーザが観測不能であっても、撮像装置１３により撮像した目標位置に光検出センサ２１を設けているため、光検出センサ２１にレーザの照射位置Ｐを合わせることで、光軸合わせを適切に実行することができる。

【0041】

第２の態様として、第１の態様に係る光軸調整装置１６、４０において、前記撮影画像Ｇにおける前記レーザの照射位置Ｐの位置関係を保持した状態で、前記レーザの照射方向及び前記撮像装置１３の撮像方向を一体に変更する粗動装置１５、４３を、さらに備え、前記制御部１７は、前記粗動装置１５、４３を制御して、前記撮影画像Ｇ内に、前記光検出センサ２１及び前記マーカ２２を位置させるステップＳ１を、さらに実行する。

【0042】

この構成によれば、粗動装置１５、４３によって、撮影画像Ｇ内に光検出センサ２１及びマーカ２２を適切に位置させることができる。

【0043】

第３の態様として、第１または第２の態様に係る光軸調整装置１６において、前記粗動装置１５は、パン軸Ｉ１及びチルト軸Ｉ２の２つの回転軸を含む。

【0044】

この構成によれば、２軸の粗動装置１５を用いて光軸合わせを実行することができる。

【0045】

第４の態様として、第１または第２の態様に係る光軸調整装置４０において、前記粗動装置４３は、パン軸Ｉ１、チルト軸Ｉ２、及び第三軸Ｉ３の３つの回転軸を含む。

【0046】

この構成によれば、３軸の粗動装置１５を用いて光軸合わせを実行することができる。この場合、マーカ２２を粗動装置４３の直下に配置することができるため、光検出センサ２１及びマーカ２２を、光軸調整装置１６の土台に組み込むことが可能となり、モジュール化を図ることができる。また、遮光カバーを容易に設置することが可能となるため、光軸合わせにおいて、レーザ光の漏れを遮光カバーにより抑制することができる。

【0047】

第５の態様として、第１から第４のいずれか一つ態様に係る光軸調整装置１６、４０において、前記撮像装置１３は、前記レーザの透過を抑制するフィルタを含む。

【0048】

この構成によれば、フィルタによりレーザを観測不能とすることで、照準合わせ時において、レーザにより撮影画像Ｇが白飛びする等の不具合を抑制することができる。

【0049】

第６の態様として、第１から第５のいずれか一つ態様に係る光軸調整装置１６、４０において、前記制御部１７は、前記レーザの照射位置Ｐと前記光検出センサ２１との位置合わせ後、前記撮影画像Ｇ内において、前記光検出センサ２１及び前記マーカ２２を異なる位置に移動させるステップＳ３を、さらに実行し、前記光検出センサ２１及び前記マーカ２２を異なる位置に移動させるステップＳ３の実行後、前記レーザの照射位置を合わせるステップＳ２を実行する。

【0050】

この構成によれば、撮影画像Ｇ内における複数の目標位置において、光軸合わせを実行することができる。

【0051】

第７の態様として、第１から第５のいずれか一つ態様に係る光軸調整装置１６、４０において、前記制御部１７は、前記レーザの照射位置Ｐと前記光検出センサ２１との位置合わせ後、前記撮影画像Ｇ内において、前記光検出センサ２１及び前記マーカ２２を異なる位置に位置させるステップＳ３を、さらに実行し、前記光検出センサ２１及び前記マーカ２２を異なる位置に移動させるステップＳ３と同時に、前記レーザの照射位置を合わせるステップＳ２を実行し、前記レーザの照射位置を合わせるステップＳ２では、前記光検出センサ２１において検出される前記レーザの照射位置Ｐのずれ量に応じた走査量となるように、前記スキャナをフィードバック制御して、前記レーザを走査する。

【0052】

この構成によれば、粗動装置１５により移動する目標位置に追従するように、レーザの照射位置Ｐを移動させることができる。このため、撮影画像Ｇ内における複数の目標位置において、光軸合わせを行う必要がないため、光軸合わせの時間を短縮することができる。

【0053】

第８の態様に係るレーザ照準装置１０は、目標位置を撮像して撮影画像Ｇを取得する撮像装置１３と、取得した前記撮影画像Ｇの前記目標位置へ向けてレーザを照射するレーザ照射装置１２と、上記の光軸調整装置１６と、を備える。

【0054】

この構成によれば、撮像装置１３によりレーザが観測不能であっても、光軸合わせが適切に行われた状態で、レーザの目標への照準合わせを精度よく実行することができる。

【0055】

第９の態様に係る光軸調整方法は、撮像装置１３により目標位置を撮像して撮影画像Ｇを取得し、取得した前記撮影画像Ｇの前記目標位置に、レーザ照射装置１２から照射されたレーザの照射位置Ｐを合わせる光軸合わせを実行する光軸調整方法において、前記撮像装置１３は、前記レーザを観測不能となっており、前記目標位置には、前記レーザを検出する光検出センサ２１が設けられ、前記光検出センサ２１の周囲には、マーカ２２が設けられ、前記撮影画像Ｇ内において、前記光検出センサ２１及び前記マーカ２２を位置させた状態で、前記レーザの照射位置Ｐを走査して、前記目標位置となる前記光検出センサ２１に前記レーザの照射位置Ｐを合わせるステップＳ２を、実行する。

【0056】

この構成によれば、撮像装置１３によりレーザが観測不能であっても、撮像装置１３により撮像した目標位置に光検出センサ２１を設けているため、光検出センサ２１にレーザの照射位置Ｐを合わせることで、光軸合わせを適切に実行することができる。

【符号の説明】

【0057】

１０ レーザ照準装置
１２ レーザ照射装置
１３ 撮像装置
１４ ダイクロイックミラー
１５、４３ 粗動装置
１６、４０ 光軸調整装置
１７ 制御部
２１ 光検出センサ
２２ マーカ
２３ ガルバノミラー（スキャナ）

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】