DE19624751A1 - Duration time measuring process using continuous light beam - Google Patents

Duration time measuring process using continuous light beam

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Abstract

The process consists of sending out a continuous light beam, preferably a laser beam, from a source on to a uniform moving mirror (10). The beam is then transmitted at an angle according to the turning angle of the continually moving mirror. This beam is reflected from the object at an angle to the mirror surface and received by a locating detector (12). A reference face acts as the null point. Duration can be measured from the relationship between the transmitted light from the moving mirror and the reflected light from the object on the formula that duration time tau = 2D/c, where d = the distance from the reflecting object and c = speed of light. The process is simple and particularly useful for distance measuring of objects in three dimensional samples.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Laufzeitmessung mit kontinuierlich emittiertem Lichtstrahl.The invention relates to a method for measuring the transit time with continuously emitted light beam.

Laufzeitmessungen werden üblicherweise mit Laserlicht­ pulsen durchgeführt, deren Laufzeit man mißt oder mit aufmodulierten Frequenzen auf Laserlichtstrahlung, deren Phasenverschiebung beobachtet wird.Runtime measurements are usually made with laser light pulses performed, the duration of which you measure or with modulated frequencies on laser light radiation, their Phase shift is observed.

Derartige Verfahren setzen jedoch aufwendige Auswerte­ einheiten voraus und leiden an dem Mangel, daß sie grö­ ßere Laufzeitbereiche je nach Frequenz der Aussendung nicht ohne weiteres fehlerlos überdecken können, da es zu Phasensprüngen kommen kann.Such methods, however, require complex evaluations units ahead and suffer from the lack that they are larger Greater runtime ranges depending on the frequency of the transmission  cannot easily cover flawlessly since it phase jumps can occur.

Erfindungsgemäß soll jedoch ein Verfahren zur Laufzeit­ messung geschaffen werden, das eine einfachere Auswer­ tung ermöglicht.According to the invention, however, a method should be used at runtime measurement can be created, which is an easier evaluation tion enables.

Das erfindungsgemäße Verfahren eignet sich besonders zur Entfernungsmessung bei räumlicher Abtastung eines Bild­ feldes.The method according to the invention is particularly suitable for Distance measurement with spatial scanning of an image field.

Wie in den Merkmalen des geltenden Hauptanspruches auf­ geführt, wird kontinuierlich emittiertes Licht aus einer Lichtquelle vorteilhafterweise durch eine Bündelungsop­ tik auf eine von z. B. sechs Polygonseitenflächen aufge­ strahlt, wobei es an dieser Polygonseitenfläche reflek­ tiert und zum Objekt ausgestrahlt wird.As in the features of the current main claim led, light is emitted continuously from a Light source advantageously by a bundling op tik on one of z. B. six polygon side surfaces radiates, where it reflect on this polygon side surface animals and is broadcast to the object.

Da sich das Polygon dreht, läßt sich eine Zeile eines Bildes derart abtasten. Durch vertikale Änderung des Winkels lassen sich zudem mehrere Zeilen nacheinander abtasten.Since the polygon rotates, one line of a Scan the image in this way. By vertically changing the Angle can also be multiple lines in a row scan.

Das vom Objekt reflektierte Licht fällt nun auf einen sich bereits ein kleines Stück weiter gedrehten Polygon­ spiegel auf. Dadurch ergibt sich nach Rückspiegelung, Abbildung durch die Bündelungsoptik und Auskoppelung des reflektierten Lichts durch einen teildurchlässigen Spiegel ein Auftreffpunkt auf dem Detektor, dessen seit­ licher Abstand zur optischen Achse der Bündelungsoptik eine Bestimmung der Laufzeit des Lichtstrahls und damit der Entfernung des reflektierenden Objekts erlaubt. Die vergangene Zeit τ steht zu der Distanz d zum reflektier­ ten Objekt in der BeziehungThe light reflected by the object now falls on you polygon turned a little further mirror on. After mirroring, Image through the bundling optics and decoupling of the reflected light through a partially transparent Mirror a point of impact on the detector, whose since distance to the optical axis of the bundling optics a determination of the transit time of the light beam and thus allowed the removal of the reflective object. The past time τ stands for the distance d to the reflect th object in the relationship

τ = 2d/cτ = 2d / c

wobei c die Lichtgeschwindigkeit ist.where c is the speed of light.

Der sich nun auf dem Detektor ergebende räumliche Ab­ stand Δx zwischen dem Auftreffpunkt und der optischen Achse wird als Ablage bezeichnet. Mit der FormelThe spatial Ab now resulting on the detector stood Δx between the point of impact and the optical Axis is called a storage. With the formula

Δx = fOptik·Δϕ = fOptik 4πωPolygon·τAx = f optics · Δφ = f optics 4πω polygon · τ

ergibt sich als einfach zu verarbeitender Zahlenwertresults as an easy to process numerical value

Δx = ((8πωPolygon·fOptik)/c)·dAx = ((8πω polygon optics · f) / c) · d

so daß sich beispielsweise bei einer Umdrehungsgeschwin­ digkeit ω von 10 000 Umdrehungen pro Minuten, d. h. 167 Umdrehungen pro Sekunde und einer Brennweite f von 50 mm ein Δx von 0,7 µm × d (·1/m) ergibt. Dies ist eine Auflösung, die mit erhältlichen ortsauflösenden Detekto­ ren auflösbar ist.so that, for example, at a speed of rotation speed ω of 10,000 revolutions per minute, d. H. 167 Revolutions per second and a focal length f of 50 mm gives a Δx of 0.7 µm × d (· 1 / m). this is a Resolution with available spatially resolving detector ren is resolvable.

Der Schnittpunkt der optischen Achse mit dem Detektor kann als Bezugsgröße ermittelt werden über eine Eichung mit Hilfe eines Referenzobjekts in bekannter Entfernung zum Polygon. Es ist auch möglich, eine Referenzfläche unmittelbar hinter dem Polygon zu installieren, die etwa zu Beginn jedes Zeilenscans abgetastet wird.The intersection of the optical axis with the detector can be determined as a reference via calibration with the help of a reference object at a known distance to the polygon. It is also possible to have a reference surface to install immediately behind the polygon, which is about is scanned at the beginning of each line scan.

Weitere Merkmale und Vorteile der Beschreibung ergeben sich aus nachfolgender Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels. Dabei zeigtFurther features and advantages of the description result derive from the following description of a preferred Embodiment. It shows

Fig. 1 schematische Darstellungen der geo­ metrischen Verhältnisse, Fig. 1 shows schematic representations of the geo metric relationships,

Fig. 2a und 2b eine Lateraleffekt- und eine Dif­ ferential-Photodiode, Fig. 2a and 2b and a Lateraleffekt- Dif axle differential photodiode,

Fig. 3a und 3b Kurven der Intensität für das Ref­ lexionsbild und der AblageLexionsbild 3a and 3b are plots of intensity for the Ref. And the tray

Fig. 4 eine bevorzugte Ausführung der Er­ findung, und Fig. 4 shows a preferred embodiment of the invention, and

Fig. 5a und 5b schematische Darstellungen der Orte der auftreffenden reflektierten Strahlen auf dem Detektor. FIGS. 5a and 5b are schematic representations of the locations of the reflected rays impinging on the detector.

Das in der Fig. 1a und 1b dargestellte Verfahren zur Laufzeitmessung eignet sich insbesondere zur Entfer­ nungsbestimmung, so daß eine mit einem Scanner ausgerü­ stete Kamera ein Bildfeld punktweise abtastet. Es wird ein Bild der erfaßten Szene erstellt, indem der rückref­ lektierte Anteil eines zum jeweiligen Bildpunkt ausge­ sandten Laserstrahls von einem Detektor registriert wird. Aus der Laufzeit des Laserstrahls zum reflektier­ ten Objekt und zurück soll gleichzeitig die Entfernung der in der Szene erfaßten Objekte gemessen werden.The method illustrated in Fig. 1a and 1b for transit time measurement is voltage intended in particular for Entfer so that a ausgerü with a scanner constant camera scans an image field point by point. An image of the captured scene is created by registering the back-reflected portion of a laser beam emitted to the respective pixel by a detector. From the transit time of the laser beam to the reflected object and back, the distance of the objects detected in the scene is to be measured at the same time.

Dies wird normalerweise durch die Aussendung kurzer Im­ pulse erreicht. Der Pulsfrequenz sind aber durch die zu messenden Laufzeiten Grenzen gesetzt, so daß ein schnel­ ler Bildaufbau, etwa entsprechend der Fernsehnorm nur mit Einschränkungen zu erreichen ist.This is usually done by sending short Im pulse reached. However, the pulse rate is too high measuring runtimes set limits so that a quick l Picture structure, for example according to the television standard only can be achieved with restrictions.

Eine andere Möglichkeit besteht in der Intensitätsmodu­ lation der Laserstrahlung mit Phasenvergleich der rück­ reflektierten Strahlung. Dieses Verfahren ist in Verbin­ dung mit einer Bilderzeugung problematisch, da die Be­ leuchtungsintensität zeitlich nicht konstant ist. Außer­ dem ist der Phasenvergleich technisch aufwendig, insbe­ sondere wenn der Phasengang der Elektronik, die zur Ver­ stärkung der Detektorsignale dient, durch Kamera-Ein­ stellungen des Bedieners (z. B. Kontrast und Hellig­ keit) verändert wird.Another option is the intensity mod Laser radiation with phase comparison of the back reflected radiation. This procedure is in verbin problem with imaging because the loading lighting intensity is not constant over time. Except  the phase comparison is technically complex, in particular especially if the phase response of the electronics used for ver Serves to strengthen the detector signals by camera-on positions of the operator (e.g. contrast and brightness speed) is changed.

Die durch die Erfindung gewählte Methode beseitigt diese Nachteile, indem sie eine technisch einfache, kontinui­ erliche Messung der Entfernung von durch den Scanvorgang erfaßten Objekten im Bildfeld ermöglicht. Dazu wird die Laufzeit eines kontinuierlich emittierten, unmodulierten Lichtstrahls aus der seitlichen Ablage des reflektierten Lichts in der Detektorebene bestimmt.The method chosen by the invention eliminates this Disadvantages by being technically simple, continuous measurement of the distance from the scanning process objects in the image field. For this, the Runtime of a continuously emitted, unmodulated Beam of light from the side shelf of the reflected Light determined in the detector plane.

Diese seitliche Ablage Δx kann durch ortsempfindliche Detektoren gemessen werden, wie sie als Lateraleffekt-Photo­ diode oder als Differential-Photodiode (Zwei- Zellen-Diode) bekannt sind. Wie in Fig. 2 gezeigt, lie­ fern solche Photodioden, nach geeigneter elektronischer Verstärkung, zwei Ausgangssignale A und B, aus denen durch einfache Algorithmen die Intensität des reflek­ tierten Lichtes (I = A+B) und die seitliche Ablage (Δx = (A-B)/(A+B)) ermittelt werden.This lateral offset Δx can be measured by position-sensitive detectors, such as are known as a lateral effect photo diode or as a differential photodiode (two-cell diode). As shown in Fig. 2, such photodiodes, according to suitable electronic amplification, provide two output signals A and B, from which the intensity of the reflected light (I = A + B) and the lateral offset (Δx = (AB ) / (A + B)) can be determined.

Fig. 3 gibt schematisch den zeitlichen Verlauf der In­ tensität (Fig. 3a) und der Ablage (Fig. 3b) als Funktion der Zeit und damit als Funktion des Scanwinkels während eines Zeilenscans wieder. Zwischen jeweils markierten Zeitpunkten tn und tn+1 werden Objekte im Bildfeld er­ kannt, und die Intensität des von ihnen reflektierten Lichts und dessen seitliche Ablage zum Scanner werden gemessen. Mit Hilfe der Intensität kann aus mehreren, in der Höhe versetzten Zeilenscans ein Bild zusammengesetzt werden, wobei zu jedem Bildpunkt eine Entfernungsinfor­ mation vorliegt. Die Bildauflösung in Zeilenrichtung wird durch die Größe des fokussierten Lichtflecks auf dem Detektor bestimmt. Fig. 3 shows schematically the time course of the intensity ( Fig. 3a) and the storage ( Fig. 3b) as a function of time and thus as a function of the scanning angle during a line scan again. Between each marked point in time t n and t n + 1 , objects are recognized in the image field, and the intensity of the light reflected by them and their lateral placement to the scanner are measured. With the aid of the intensity, an image can be composed of several line scans offset in height, with distance information being available for each pixel. The image resolution in the line direction is determined by the size of the focused light spot on the detector.

Beide Meßgrößen liegen kontinuierlich vor. Die erforder­ liche Bandbreite von Detektor und Elektronik wird nur von den aufzulösenden räumlichen Strukturen im Bildfeld in Verbindung mit der Scangeschwindigkeit festgelegt. Sie kann damit erheblich kleiner sein, als es eine her­ kömmliche Messung der Pulslaufzeit erfordern würde, in welchem Fall die Bandbreite für eine Meßgenauigkeit von 1 m etwa 150 MHz betragen muß.Both measurands are available continuously. The required The bandwidth of the detector and electronics is only of the spatial structures to be resolved in the image field in connection with the scanning speed. It can therefore be considerably smaller than it was one ago would require conventional measurement of the pulse transit time which case the bandwidth for a measuring accuracy of 1 m must be approximately 150 MHz.

Zum Erfassen eines zweidimensionalen Bildfelds sind meh­ rere Verfahren bekannt. So läßt sich ein Zeilenscanner auf einem Fahrzeug oder Flugzeug montieren, wobei die Scanrichtung senkrecht zur Fortbewegungsrichtung gewählt wird. Es ist auch möglich, die vom Polygonspiegel in Fig. 1 ausgehenden Strahlen mit Hilfe eines Schwing­ spiegels in der Ebene senkrecht zur Zeilenrichtung abzu­ lenken, auch eine solche Anordnung ist in Fig. 4 ge­ zeigt.Several methods are known for capturing a two-dimensional image field. A line scanner can thus be mounted on a vehicle or aircraft, the scanning direction being selected perpendicular to the direction of travel. It is also possible to deflect the rays emanating from the polygon mirror in FIG. 1 with the aid of an oscillating mirror in the plane perpendicular to the line direction, and such an arrangement is also shown in FIG. 4.

Gemäß Fig. 4 wird Laserlicht auf die Scannerspiegel ab­ gebildet und über das Bildfeld geführt. Rückreflektier­ tes Licht wird von den Scannerspiegeln in entgegenge­ setzter Richtung reflektiert, über einen teildurchlässi­ gen Spiegel ausgekoppelt und, mit entsprechender seitli­ cher Ablage, auf den ortsauflösenden Detektor abgebil­ det. Die Bezugsgröße für die Ablage kann mit Hilfe einer Referenzfläche in bekannter Entfernung vor der Kamera bestimmt werden, oder es wird eine Referenzfläche in die Kamera integriert, die etwa zu Beginn jedes Zeilenscans abgetastet wird. According to Fig. 4, laser light is formed on the scanning mirror, and out over the image field. Back-reflected light is reflected by the scanner mirrors in the opposite direction, coupled out via a partially transparent mirror and, with appropriate lateral storage, imaged on the spatially resolving detector. The reference quantity for the filing can be determined with the aid of a reference surface at a known distance in front of the camera, or a reference surface is integrated into the camera, which is scanned at the beginning of each line scan.

Es ist üblich, in Scannerkameras der beschriebenen Art Multi-Element-Detektoren zu verwenden, mit deren Hilfe mehrere Zeilen parallel erfaßt werden. Diese Möglichkeit ist auch für die beschriebene Entfernungsbildkamera denkbar, indem man mehrere der in Fig. 2a und 2b darge­ stellten Photodioden untereinander anordnet und zu einem Zeilendetektor zusammenfaßt, wie in Fig. 5a und 5b für fünf Einzelelemente gezeigt ist.It is common to use multi-element detectors in scanner cameras of the type described, with the aid of which several lines are detected in parallel. This possibility is also conceivable for the distance camera described by arranging several of the photodiodes shown in FIGS . 2a and 2b below one another and combining them to form a line detector, as shown in FIGS. 5a and 5b for five individual elements.

Da ein solcher Detektor Strahlung aus einem größeren vertikalen Winkelbereich gleichzeitig erfaßt, muß der Laserstrahl entsprechend aufgeweitet werden. Um die Bildauflösung in Zeilenrichtung nicht zu beeinträchti­ gen, bietet sich der Einsatz von Breitstreifen-Laser­ dioden an, deren emittierende Flächen typische Ab­ messungen von 1 µm × 100 µm aufweisen.Because such a detector emits radiation from a larger one vertical angular range recorded at the same time Laser beam can be expanded accordingly. To the Image resolution in the line direction should not be affected broad strip lasers diodes, whose emitting surfaces typical Ab have measurements of 1 µm × 100 µm.

Bildet man die Laserstrahlung so in den Objektraum ab, daß die lange Dimension der emittierenden Fläche einen vertikalen Winkelbereich ausleuchtet, der demjenigen entspricht, der vom Multi-Element-Detektor erfaßt wird, so wird der Detektor in der in der Fig. 5a dargestellten Weise vom reflektierten Laserlicht beleuchtet. Dabei ist als reflektierende Fläche die für in Fig. 4 besprochene Referenzfläche angenommen.If the laser radiation is imaged in the object space in such a way that the long dimension of the emitting surface illuminates a vertical angular range which corresponds to that which is detected by the multi-element detector, then the detector in the manner shown in FIG reflected laser light illuminated. The reference surface discussed in FIG. 4 is assumed as the reflecting surface.

Die Fig. 5b illustriert die Situation bei Reflexion an Objekten in der Szene. Während die Elemente 1, 4 und 5 den Reflex von einem Objekt im Hintergrund empfangen (Ablage Δx₀), stammt das reflektierte Licht auf den Ele­ menten 2 und 3 von einem näher gelegenen Objekt (Ablage Δx₀-). Fig. 5b illustrates the situation upon reflection from objects in the scene. While elements 1 , 4 and 5 receive the reflex from an object in the background (shelf Δx₀), the reflected light on elements 2 and 3 comes from a closer object (shelf Δx₀-).

Nach dem Prinzip der Fig. 4 sind passive Scannerkameras bekannt, die Videobilder nach der CCIR Fernsehnorm di­ rekt erzeugen. Dazu werden Detektorsignale mit einer Bandbreite von typisch 1 MHz (je nach Anzahl der Detektor-Elemente) verstärkt, pro Zeilenscan und Detektor-Element typisch über 1000 Bildpunkte digitali­ siert, parallel gespeichert und seriell ausgelesen. Sol­ che Kameras lassen sich in der beschriebenen Weise gemäß vorliegender Erfindung auch als aktive Kameras aufbauen, die zu jedem im Bildfeld erfaßten Objekt die Entfernung zur Kamera messen.According to the principle of FIG. 4, passive scanner cameras are known which generate video images directly according to the CCIR television standard. For this purpose, detector signals with a bandwidth of typically 1 MHz (depending on the number of detector elements) are amplified, typically digitized per line scan and detector element over 1000 pixels, stored in parallel and read out in series. Such cameras can also be constructed in the manner described according to the present invention as active cameras which measure the distance to the camera from each object detected in the image field.

Die Genauigkeit dieses Verfahrens dürfte bei Erfassung freien Sichtfeldes, beispielsweise auf dem Wasser oder in der Luft in der Genauigkeit von 1 m liegen, wobei die mögliche Entfernung eines gemessenen Objektes nur da­ durch eingeschränkt ist, daß die Intensität des reflek­ tierten Lichts noch die Detektoren erregen muß.The accuracy of this procedure is likely to be upon detection free field of vision, for example on the water or in the air with an accuracy of 1 m, the possible distance of a measured object only there is limited by that the intensity of the reflec light must still excite the detectors.

Es ist jedoch auch möglich, zusätzlich das bekannte Ver­ fahren der Modulation der Laserstrahlung mit anschlie­ ßendem Phasenvergleich zu verwenden. Bei erhöhtem techni­ schen Aufwand kann eine bessere Genauigkeit für die Ent­ fernungsmessung erreicht werden. Der bekannte Nachteil der Mehrdeutigkeit der Phasenmessung läßt sich durch die Kombination mit dem hier vorgeschlagenen Verfahren behe­ ben. Die seitliche Strahlablage liefert dann einen gro­ ben Meßwert, der den Bereich für die Phasenmessung ein­ schränkt.However, it is also possible to additionally use the known Ver drive the modulation of the laser radiation with phase comparison. With increased techni effort can be better accuracy for the Ent distance measurement can be achieved. The well-known disadvantage The ambiguity of the phase measurement can be determined by the Combine with the method proposed here ben. The side beam deposit then delivers a large ben measured value, which is the range for the phase measurement limits.

Hierzu bedarf es nicht notwendigerweise eines ortsauflö­ senden Detektors, sondern es ist auch möglich, eine me­ chanische Blende vor dem Detektor derart anzubringen, daß nur Strahlen in einem bestimmten Ablagebereich ent­ sprechend einem Entfernungsbereich durchgelassen werden. Die Blende könnte dann in dem Gerät verschiebbar und der Entfernungsbereich dadurch wählbar sein.This does not necessarily require a location resolution send detector, but it is also possible to use a me to install the Chinese aperture in front of the detector that only rays in a certain storage area ent speaking of a distance range. The aperture could then be moved in the device and the Distance range can be selected.

Claims (4)

1. Verfahren zur Laufzeitmessung mit kontinuierlich emittiertem Lichtstrahl, gekennzeichnet durch die Schritte
  • - Aussenden eines gebündelten kontinuierlichen Lichtstrahls aus einer Dauerlichtquelle,
  • - Ablenkung des Lichtstrahls an einem gleichförmig bewegten ersten Spiegels (10),
  • - Aussenden des gebündelten Lichtstrahls in einem Winkel ϕ je nach Momentandrehwinkel des konti­ nuierlich bewegten ersten Spiegels (10),
  • - Ablenken eines vom Objekt reflektierten und in einem Winkel ϕein auf der Oberfläche des ersten Spiegels (10) auftreffenden Lichtstrahls, und
  • - Empfangen des Lichtstrahls auf einem ortsauflö­ senden Detektor (12).
1. Method for time-of-flight measurement with continuously emitted light beam, characterized by the steps
  • Emitting a bundled continuous light beam from a continuous light source,
  • Deflecting the light beam on a uniformly moving first mirror ( 10 ),
  • - emitting the bundled light beam at an angle ϕ depending on the instantaneous rotation angle of the continuously moving first mirror ( 10 ),
  • - deflecting a light beam reflected from the object and at an angle ϕ an incident on the surface of the first mirror ( 10 ), and
  • - Receiving the light beam on a spatially resolving detector ( 12 ).
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß an einer Referenzfläche (16) unmittelbar hin­ ter dem gleichförmig bewegten ersten Spiegel (10) ref­ lektiertes Licht auf den Detektor (12) an einem "Null"-Punkt fällt und der Abstand (Δx) des auftreffen­ den, an Objekten reflektierten Lichtstrahls von diesem "Null"-Punkt die "Ablage" von der optischen Achse er­ gibt.2. The method according to claim 1, characterized in that at a reference surface ( 16 ) directly behind the uniformly moving first mirror ( 10 ) reflected light falls on the detector ( 12 ) at a "zero" point and the distance ( Δx) of the impinging light beam reflected on objects from this "zero" point, the "offset" from the optical axis. 3. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprü­ che, dadurch gekennzeichnet, daß durch eine ringförmig um den ausgesandten Primärstrahl angeordnete Apertur das rückreflektierte Licht gesammelt wird.3. Method according to one of the preceding claims che, characterized in that by an annular aperture arranged around the emitted primary beam the back-reflected light is collected. 4. Verfahren zur Entfernungsbestimmung einzelner Objekte in einem dreidimensionalen Abtastungsraum, das das Verfahren zur Laufzeitmessung nach einem der voran­ gehenden Ansprüche benutzt, dadurch gekennzeichnet, daß in einem Bildabtastungsverfahren ein Raumwinkel abgetastet wird und zusätzlich zur Reflexionsin­ formation die Bildsignalverarbeitung mit einer Entfernungsinformation aus der Laufzeitmessung zu jedem Pixel versorgt wird.4. Procedure for determining distance of individual Objects in a three-dimensional scanning space that the procedure for measuring the transit time according to one of the preceding outgoing claims used, characterized in that a solid angle in an image scanning method is scanned and in addition to the reflection formation the image signal processing with a Distance information from the runtime measurement is supplied to every pixel.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103759816A (en) * 2013-12-31 2014-04-30 杭州浙大三色仪器有限公司 Automatic measuring and positioning device for site light environment

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2524738C2 (en) * 1975-06-04 1983-03-24 Leybold-Heraeus GmbH, 5000 Köln Device for determining the speed of light according to Foucault
DE3935424A1 (en) * 1988-10-25 1990-04-26 Matsushita Electric Ind Co Ltd LINE SCANNER FOR DETECTING PROJECTING PATTERNS ON AN OBJECT
DE9015009U1 (en) * 1990-10-31 1991-03-21 Bahr, Detlef, 3300 Braunschweig Device for at least two-dimensional image representation according to the dot matrix method

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2524738C2 (en) * 1975-06-04 1983-03-24 Leybold-Heraeus GmbH, 5000 Köln Device for determining the speed of light according to Foucault
DE3935424A1 (en) * 1988-10-25 1990-04-26 Matsushita Electric Ind Co Ltd LINE SCANNER FOR DETECTING PROJECTING PATTERNS ON AN OBJECT
DE9015009U1 (en) * 1990-10-31 1991-03-21 Bahr, Detlef, 3300 Braunschweig Device for at least two-dimensional image representation according to the dot matrix method

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
JP 60-257382 (A) in Patents Abstracts of Japan, Vol. 10/No. 135, 20. Mai 1986, P-457 *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103759816A (en) * 2013-12-31 2014-04-30 杭州浙大三色仪器有限公司 Automatic measuring and positioning device for site light environment

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