JP2000002521A - Three dimensional input device - Google Patents

Three dimensional input device

Info

Publication number
JP2000002521A
JP2000002521A JP17120798A JP17120798A JP2000002521A JP 2000002521 A JP2000002521 A JP 2000002521A JP 17120798 A JP17120798 A JP 17120798A JP 17120798 A JP17120798 A JP 17120798A JP 2000002521 A JP2000002521 A JP 2000002521A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
light
virtual plane
intensity
photoelectric conversion
dimensional
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.)
Pending
Application number
JP17120798A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Toshio Norita
寿夫 糊田
Hiroshi Uchino
浩志 内野
Hidekazu Ide
英一 井手
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Minolta Co Ltd
Original Assignee
Minolta Co Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Minolta Co Ltd filed Critical Minolta Co Ltd
Priority to JP17120798A priority Critical patent/JP2000002521A/en
Publication of JP2000002521A publication Critical patent/JP2000002521A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To shorten necessary time for scanning objects and raise resolution in both directions of main scanning and subsidiary scanning. SOLUTION: A three dimensional input device casts reference light toward a hypothetical plane so as to scan it and outputs data according to the incidence angle of the reference light reflected at an input object. In this case, provided are (n), which is 2 or more, light sources 111 to 11n emitting intensity modulation lights L1 to Ln with different modulation frequencies f1 to fn as reference lights, bias means 15 and 16 guiding the intensity modulation lights emitted by each light source to different sampling areas sp, a photoelectric conversion device 25 of two dimensional position detector placed so that whole area of the hypothetical plane becomes the detection range, and a signal processing means 50 separating the obtained photoelectric conversion signal into components of each modulation frequency and outputting received information according to the incident angle of each intensity modulation light as data.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、物体に光を投射し
て物体形状情報を非接触で取得して出力する3次元入力
装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a three-dimensional input device for projecting light onto an object to acquire and output object shape information in a non-contact manner.

【0002】[0002]

【従来の技術】レンジファインダと呼称される非接触型
の3次元計測装置(3次元カメラ)は、接触型に比べて
高速の計測が可能であることから、CGシステムやCA
Dシステムへのデータ入力、身体計測、ロボットの視覚
認識などに利用されている。
2. Description of the Related Art A non-contact type three-dimensional measuring device (three-dimensional camera) called a range finder can perform higher-speed measurement than a contact-type three-dimensional measuring device.
It is used for data input to the D system, body measurement, visual recognition of robots, and the like.

【0003】レンジファインダに好適な計測方法として
光投影法が用いられている。この方法は、物体を光学的
に走査して三角測量の原理に基づいて距離画像(3次元
画像)を得る方法であり、参照光を投射して物体を走査
する能動的計測方法の一種である。物体で反射した参照
光は受光レンズを通って光電変換素子の受光面に入射す
る。その入射位置は入射角度に対応するので、入射位置
を検出することによって物体との距離を算出することが
できる。参照光としてビームの断面が線状のスリット光
を投射する場合には副走査方向のビーム偏向を行い、点
状のスポット光を投射する場合には主走査方向及び副走
査方向のビーム偏向を行う。スポット光の投射では、ス
リット光の投射と比べて走査機構が複雑になるが、光源
に要求されるパワーは小さい。
An optical projection method is used as a measurement method suitable for a range finder. This method is a method of optically scanning an object to obtain a distance image (three-dimensional image) based on the principle of triangulation, and is a type of an active measurement method of projecting a reference beam and scanning the object. . The reference light reflected by the object passes through the light receiving lens and enters the light receiving surface of the photoelectric conversion element. Since the incident position corresponds to the incident angle, the distance to the object can be calculated by detecting the incident position. When projecting a slit light having a linear beam cross section as reference light, beam deflection in the sub-scanning direction is performed. When projecting a spot-like spot light, beam deflection in the main scanning direction and the sub-scanning direction is performed. . In the projection of the spot light, the scanning mechanism is complicated as compared with the projection of the slit light, but the power required for the light source is small.

【0004】従来において、複数のスリット光を1つの
回転ミラーで偏向して投射し、計測対象範囲を分割した
複数の範囲を同時に走査する手法が知られている(特開
昭62−63804号)。受光にはテレビジョンカメラ
を用い、走査中のサンプリング時点のそれぞれで一定期
間ずつ物体を撮影する。各スリット光を互いに異なるパ
ターンで点滅させ、一定期間の撮影情報から点滅のパタ
ーンを判別することにより、各サンプリング時点で各ス
リット光が受光面のどの位置に入射したかが判る。この
手法によれば、1つのスリット光で計測範囲の全域を走
査する場合と比べて計測時間を短縮することができる。
Conventionally, there has been known a method in which a plurality of slit lights are deflected by one rotating mirror and projected, and a plurality of ranges obtained by dividing a measurement target range are simultaneously scanned (Japanese Patent Application Laid-Open No. 62-63804). . A television camera is used for light reception, and an object is photographed for a certain period at each sampling point during scanning. By blinking each slit light in a different pattern and discriminating the blinking pattern from the photographing information for a certain period, it is possible to know at which position on the light receiving surface each slit light has entered at each sampling time. According to this method, it is possible to reduce the measurement time as compared with the case where one slit light scans the entire measurement range.

【0005】また、従来において、一般的なCCDエリ
アセンサに代えて、多数個(例えば128個)の1次元
のPDS(位置検出型の光検出器)を主走査方向に並べ
て用い、疑似的に2次元の受光面を形成する手法が提案
されている。各PSDはその帯状受光面に入射した光の
受光位置に応じたアナログ信号を出力する。PSDによ
れば、CCDと違って電荷蓄積が不要であることから高
速の走査が可能になり、且つスリット光の偏向方向であ
る副走査方向の分解能(解像度)が向上する。
Conventionally, instead of a general CCD area sensor, a large number (for example, 128) of one-dimensional PDSs (position detection type photodetectors) are arranged side by side in the main scanning direction, and are used in a pseudo manner. A technique for forming a two-dimensional light receiving surface has been proposed. Each PSD outputs an analog signal corresponding to the light receiving position of the light incident on the band light receiving surface. According to the PSD, unlike the CCD, no charge accumulation is required, so that high-speed scanning is possible, and the resolution (resolution) in the sub-scanning direction, which is the deflection direction of the slit light, is improved.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】上述した複数のスリッ
ト光を投射する手法では、スリット光の点滅パターンを
判別するために各走査位置毎に複数のフレームの撮影を
行わなければならないので、走査速度は1つのスリット
光で走査する場合よりも低下する。つまり、スリット光
の数がある程度多くなければ計測時間は短縮されない。
光源及び点滅回路の増加で投光系が複雑になる割に時間
短縮の効果が小さい。
In the above-described method of projecting a plurality of slit lights, a plurality of frames must be photographed at each scanning position in order to determine a blinking pattern of the slit light. Is lower than when scanning with one slit light. That is, the measurement time is not reduced unless the number of slit lights is large to some extent.
Although the light projection system becomes complicated due to the increase in the number of light sources and blinking circuits, the effect of time reduction is small.

【0007】また、PSDアレイで受光する手法では、
PSDの配列数によって主走査方向の分解能が決まって
しまう。各PSD毎にヘッドアンプが必要なので、回路
規模の制約から配列数の増加は困難である。
In the method of receiving light with a PSD array,
The resolution in the main scanning direction is determined by the number of arrangements of the PSDs. Since a head amplifier is required for each PSD, it is difficult to increase the number of arrays due to restrictions on the circuit scale.

【0008】本発明は、物体の走査の所要時間を短縮
し、且つ主走査及び副走査の両方向の分解能を高めるこ
とを目的としている。
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to reduce the time required for scanning an object and to increase the resolution in both main scanning and sub-scanning directions.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】請求項1の発明の装置
は、仮想平面に向かってそれを走査するように参照光を
投射し、前記仮想平面を細分化した各サンプリング区画
を通過する時点での入力対象物体で反射した前記参照光
の入射角度に応じたデータを出力する3次元入力装置で
あって、互いに変調周波数の異なる強度変調光を前記参
照光として射出する2以上のn個の光源と、前記仮想平
面をn分割して走査するように、前記各光源が射出する
強度変調光を互いに異なるサンプリング区画に導く偏向
手段と、前記仮想平面の全域が検出範囲となるように設
けられた2次元位置検出型の光電変換デバイスと、前記
光電変換デバイスによって得られた光電変換信号を前記
各変調周波数の成分に分離し、前記各強度変調光の入射
角度に応じた受光情報を前記データとして出力する信号
処理手段とを有している。
An apparatus according to the present invention projects a reference beam so as to scan the virtual plane toward a virtual plane, and at the time of passing through each sampling section obtained by subdividing the virtual plane. A three-dimensional input device that outputs data according to an incident angle of the reference light reflected by the input target object, wherein two or more n light sources that emit intensity-modulated lights having different modulation frequencies from each other as the reference light And deflecting means for guiding the intensity-modulated light emitted from each of the light sources to different sampling sections so as to scan the virtual plane while dividing the virtual plane into n, and provided so that the entire area of the virtual plane becomes a detection range. A two-dimensional position detection type photoelectric conversion device, and a photoelectric conversion signal obtained by the photoelectric conversion device, separated into the components of the respective modulation frequencies, and received light information corresponding to the incident angle of the respective intensity modulated lights. The and a signal processing means for outputting as said data.

【0010】請求項2の発明の3次元入力装置におい
て、前記信号処理手段は、前記各成分とそれに対応した
前記強度変調光の偏向角度情報とから入力対象物体にお
ける当該強度変調光が反射した位置を前記データとして
算定する演算手段を有している。
In the three-dimensional input apparatus according to the second aspect of the present invention, the signal processing means may determine a position where the intensity-modulated light is reflected on the input target object from the respective components and the corresponding deflection angle information of the intensity-modulated light. Is calculated as the data.

【0011】[0011]

【発明の実施の形態】図1は本発明に係る3次元入力装
置1の概要を示す図、図2は信号処理回路50のブロッ
ク図である。
FIG. 1 is a diagram showing an outline of a three-dimensional input device 1 according to the present invention, and FIG. 2 is a block diagram of a signal processing circuit 50.

【0012】3次元計測装置1は、仮想平面VSに向か
ってラスタ走査をするように光ビームL1 〜Ln を投射
する投光系10、計測対象の物体Qで反射した光ビーム
1〜Ln を受光する受光系20、及び受光の入射角に
応じた距離データDP1 〜DPn を出力する信号処理回
路50を備えている。
The three-dimensional measuring apparatus 1 includes a light projecting system 10 for projecting light beams L 1 to L n so as to perform raster scanning toward a virtual plane VS, and light beams L 1 to L 1 reflected from an object Q to be measured. and a signal processing circuit 50 for outputting the distance data DP 1 to DP n corresponding to the incident angle of the light receiving system 20, and the light-receiving receiving L n.

【0013】投光系10は、n個の光源111 〜1
n 、各光源111 〜11n に1つずつ設けられた変調
回路121 〜12n 、主走査方向の偏向手段であるガル
バノミラー15、及び副走査方向の偏向手段であるガル
バノミラー16から構成されている。光源111 〜11
n としては、半導体レーザ(LD)が好適であるが、発
光ダイオード、放電ランプを用いることもできる。各ガ
ルバノミラー15,16は、光ビームを反射するミラー
とそれを回動させる電磁機構とからなり、計n本の光ビ
ームL1 〜Ln を一括に偏向して仮想平面VSへ導く。
仮想平面VSは主走査方向にn分割され、n個の分割領
域に対する走査が並行して行われる。各光源111 〜1
n は1つの分割領域に専用の光源として用いられる。
ガルバノミラー15,16の電磁機構には、図示しない
制御系から駆動電圧が与えられる。主走査は1ライン毎
にビーム偏向の方向が反転する往復形式である。
The light projecting system 10 includes n light sources 11 1 to 11.
1 n, from the galvanometer mirror 16 is the light source 11 1 to 11 one by one to n provided modulation circuit 12 1 to 12 n, the galvanometer mirror 15, and the sub-scanning direction of the deflecting means is a main scanning direction of the deflecting means It is configured. Light source 11 1 to 11
As n , a semiconductor laser (LD) is preferable, but a light emitting diode and a discharge lamp can also be used. Each of the galvanometer mirrors 15 and 16 is composed of a mirror for reflecting a light beam and an electromagnetic mechanism for rotating the mirror, and deflects a total of n light beams L 1 to L n and guides them to the virtual plane VS.
The virtual plane VS is divided into n parts in the main scanning direction, and the n divided areas are scanned in parallel. Each light source 11 1 to 1
1 n is used as a light source dedicated to one divided area.
A drive voltage is applied to the electromagnetic mechanisms of the galvanomirrors 15 and 16 from a control system (not shown). The main scanning is of a reciprocating type in which the direction of beam deflection is reversed every line.

【0014】受光系20は、結像レンズ21と、光ビー
ムL1 〜Ln の入射角度を検出するための受光デバイス
25とからなる。受光デバイス25は、受光面に入射し
た光のスポット位置に応じた光電変換信号X1,X2を
出力する2次元位置検出型光検出器(PSD)である。
PSDを用いることにより、CCD撮像デバイスを用い
る場合と比べて電荷蓄積が不要となる分だけ走査を高速
化することができる。
The light receiving system 20 includes an imaging lens 21 and a light receiving device 25 for detecting the incident angles of the light beams L 1 to L n . The light receiving device 25 is a two-dimensional position detection type photo detector (PSD) that outputs photoelectric conversion signals X1 and X2 according to the spot position of the light incident on the light receiving surface.
By using the PSD, scanning can be speeded up as much as charge accumulation is not required, as compared with the case of using a CCD imaging device.

【0015】受光系20と投光系10とは一定距離を隔
てて配置されており、互いの配置関係は既知である。し
たがって、受光デバイス25に入射した光ビームL1
nの入射角度が判れば、物体Qにおける光ビームL1
〜Ln が照射された部位P1〜Pn と装置内の基準位置
との距離を三角測量法を適用して求めることができる。
光ビームL1 〜Ln の入射角度は、受光デバイス25の
受光面における中心とスポットとの距離に対応する。走
査期間において受光デバイス25の出力を周期的にサン
プリングすれば、仮想平面VSを主走査方向及び副走査
方向に細分化した各サンプリング区画(原理的には点)
sp毎に物体Qの奥行き(仮想平面VSと直交する方向
の位置)を計測することができる。すなわち、サンプリ
ング区画spを画素とする距離画像を得ることができ
る。ただし、受光デバイス25には物体Qで反射した複
数の光ビームL1 〜Ln が入射し、それらが重なりあっ
た照射範囲の位置を示す光電変換信号が出力される。し
たがって、受光面における各光ビームL1 〜Ln のスポ
ット位置を判別する必要がある。
The light receiving system 20 and the light projecting system 10 are arranged at a fixed distance from each other, and the positional relationship between them is known. Therefore, the light beams L 1 to L
If the incident angle of L n is known, the light beam L 1 on the object Q
~L n can be determined by applying triangulation to the distance between the reference position in the apparatus and the portion P 1 to P n which has been irradiated.
The incident angles of the light beams L 1 to L n correspond to the distance between the center and the spot on the light receiving surface of the light receiving device 25. If the output of the light receiving device 25 is periodically sampled in the scanning period, each sampling section (in principle, a point) obtained by subdividing the virtual plane VS in the main scanning direction and the sub-scanning direction.
The depth of the object Q (the position in the direction orthogonal to the virtual plane VS) can be measured for each sp. That is, a distance image having the sampling section sp as a pixel can be obtained. However, the light receiving device 25 enters a plurality of light beams L 1 ~L n reflected by the object Q, the photoelectric conversion signals indicating the position of the irradiation range in which they overlap is output. Therefore, it is necessary to determine the spot position of the light beam L 1 ~L n on the light receiving surface.

【0016】スポット位置の判別を可能とするために光
源111 〜11n に対して変調回路121 〜12n によ
る強度変調が行われ、それらの変調周波数f1 〜fn
互いに異なる値に設定される。すなわち、各光ビームL
1 〜Ln は互いに変調周波数の異なる強度変調光であ
る。信号処理回路50は、各変調周波数f1 〜fn を透
過帯域の中心周波数とする計2n個のバンドパスフィル
タからなるフィルタ回路53を有しており、各光電変換
信号X1,X2を周波数f1 〜fn の成分に分離する。
なお、フィルタ回路53には増幅器51,52で適切な
レベルに増幅された光電変換信号X1,X2が入力され
る。分離された各周波数f1 〜fn の成分は検波回路5
4を経て所定極性の信号S1i ,S2i (i=1〜n)
となり、各光ビームL1 〜Ln の入射角情報として距離
演算回路55に入力される。距離演算回路55は、同一
構成のn個の回路ブロックからなり、信号S1i ,S2
i から距離データDP1 〜DPn を生成して出力する。
The intensity-modulated by the modulation circuit 12 1 to 12 n to the light source 11 1 to 11 n in order to enable the determination of the spot position is performed, to a different value their modulation frequency f 1 ~f n mutually Is set. That is, each light beam L
1 ~L n are different intensity-modulated light having modulation frequencies. The signal processing circuit 50 has a filter circuit 53 composed of a total of 2n bandpass filters with each of the modulation frequencies f 1 to f n as the center frequency of the transmission band, and converts each of the photoelectric conversion signals X1 and X2 to the frequency f. Separate into components of 1 to f n .
The photoelectric conversion signals X1 and X2 amplified to appropriate levels by the amplifiers 51 and 52 are input to the filter circuit 53. The separated components of the frequencies f 1 to f n are detected by the detection circuit 5.
4, the signals S1 i and S2 i (i = 1 to n) having a predetermined polarity.
And input to the distance calculation circuit 55 as incident angle information of each of the light beams L 1 to L n . The distance calculation circuit 55 is composed of n circuit blocks having the same configuration, and the signals S1 i , S2
i generates and outputs a distance data DP 1 to DP n from.

【0017】図3は距離演算回路55のブロック図であ
る。同図では各光ビームL1 〜Lnに1個ずつ対応する
計n個の回路ブロックのうちの1個のみが示されてい
る。距離演算回路55は、減算器551、加算器55
2、除算器553、A/D変換器554、及びルックア
ップテーブル(LUT)555を有している。検波回路
54から入力された周波数fi の信号S1i ,S2i
対して次式の演算を行うことにより、受光面における光
ビームLi の入射位置xが求まる。
FIG. 3 is a block diagram of the distance calculation circuit 55. In the drawing, only one of a total of n circuit blocks corresponding to each of the light beams L 1 to L n is shown. The distance calculation circuit 55 includes a subtractor 551 and an adder 55
2, a divider 553, an A / D converter 554, and a look-up table (LUT) 555. By performing the calculation of the following expression for the signal S1 i, S2 i of the frequency f i that is input from the detection circuit 54, obtained is incident position x of the light beam L i on the light receiving surface.

【0018】 x=(S1i −S2i )/(S1i +S2i ) この入射位置xを示す除算器553の出力をA/D変換
した受光データDXが入射角度情報としてLUT555
に入力される。また、LUT555にはガルバノミラー
16の駆動系から投射角度情報として偏向角度データD
Yが入力される。LUT555は、受光データDXと偏
向角度データDYとで指定されるアドレスにあらかじめ
格納されている値を距離データDPi として出力する。
X = (S1 i −S2 i ) / (S1 i + S2 i ) The received light data DX obtained by A / D converting the output of the divider 553 indicating the incident position x is used as LUT 555 as incident angle information.
Is input to The LUT 555 includes deflection angle data D as projection angle information from the drive system of the galvanometer mirror 16.
Y is input. LUT555 outputs a value which is previously stored in the address designated by the received data DX and the deflection angle data DY as the distance data DP i.

【0019】図4は主走査のためのガルバノミラー15
と光源との配置関係を示す図、図5は光ビームの主走査
方向の偏向の模式図である。光源111 〜11n は、光
軸がガルバノミラー15の反射面の中央部を通り互いに
角度θをなすように配置される。光源111 〜11n
ら射出された光ビームはコリメータレンズ131 〜13
n で集光されてガルバノミラー15に入射する。ガルバ
ノミラー15は、角度θ/2の範囲で回動する。各光源
111 〜11 n からの光ビームは、副走査のためのガル
バノミラー16の互いに異なる範囲に入射し、一括に偏
向される。図5のように、光源111 〜11n とガルバ
ノミラー15の反射面の中央部は同一平面上にあり、ガ
ルバノミラー15の回転軸はその平面と直交する。
FIG. 4 shows a galvanomirror 15 for main scanning.
FIG. 5 is a diagram showing an arrangement relationship between a light source and a light source, and FIG.
FIG. 4 is a schematic diagram of directional deflection. Light source 111~ 11nIs the light
The axes pass through the central part of the reflecting surface of the galvanometer mirror 15 and
Are arranged so as to form an angle θ. Light source 111~ 11nOr
The light beam emitted from the collimator lens 131~ 13
nAnd is incident on the galvanometer mirror 15. Galva
The no-mirror 15 rotates within a range of the angle θ / 2. Each light source
111~ 11 nThe light beam from
The light enters the different ranges of the vano mirror 16 and is collectively polarized.
Turned As shown in FIG.1~ 11nAnd garba
The central part of the reflection surface of the mirror 15 is on the same plane.
The axis of rotation of the Levano mirror 15 is orthogonal to the plane.

【0020】[0020]

【発明の効果】請求項1又は請求項2の発明によれば、
物体の走査の所要時間を短縮し、且つ主走査及び副走査
の両方向の分解能を高めることができる。
According to the first or second aspect of the present invention,
The time required for scanning the object can be reduced, and the resolution in both the main scanning and sub-scanning directions can be increased.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明に係る3次元入力装置の概要を示す図で
ある。
FIG. 1 is a diagram showing an outline of a three-dimensional input device according to the present invention.

【図2】信号処理回路のブロック図である。FIG. 2 is a block diagram of a signal processing circuit.

【図3】距離演算回路のブロック図である。FIG. 3 is a block diagram of a distance calculation circuit.

【図4】主走査のためのガルバノミラーと光源との配置
関係を示す図である。
FIG. 4 is a diagram showing an arrangement relationship between a galvanomirror and a light source for main scanning.

【図5】光ビームの主走査方向の偏向の模式図である。FIG. 5 is a schematic diagram of deflection of a light beam in a main scanning direction.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 3次元入力装置 VS 仮想平面 L1 〜Ln 光ビーム(強度変調光) 15,16 ガルバノミラー(偏向手段) Q 入力対象物体 DP1 〜DPn 距離データ(データ) 111 〜11n 光源 25 受光デバイス(光電変換デバイス) 50 信号処理手段1 three-dimensional input device VS virtual plane L 1 ~L n light beam (intensity modulation light) 15,16 galvanometer mirror (deflecting means) Q input object DP 1 to DP n distance data (data) 11 1 to 11 n light sources 25 Light receiving device (photoelectric conversion device) 50 Signal processing means

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 井手 英一 大阪府大阪市中央区安土町二丁目3番13号 大阪国際ビル ミノルタ株式会社内 Fターム(参考) 2F065 AA04 AA06 AA19 AA53 DD03 DD06 FF01 FF09 FF44 GG06 GG07 GG23 JJ16 JJ26 LL13 LL62 MM16 NN06 NN08 QQ01 QQ03 QQ25 QQ26 QQ27 QQ33 ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Eiichi Ide 2-3-13 Azuchicho, Chuo-ku, Osaka-shi, Osaka F-term in Osaka International Building Minolta Co., Ltd. 2F065 AA04 AA06 AA19 AA53 DD03 DD06 FF01 FF09 FF44 GG06 GG07 GG23 JJ16 JJ26 LL13 LL62 MM16 NN06 NN08 QQ01 QQ03 QQ25 QQ26 QQ27 QQ33

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】仮想平面に向かってそれを走査するように
参照光を投射し、前記仮想平面を細分化した各サンプリ
ング区画を通過する時点での入力対象物体で反射した前
記参照光の入射角度に応じたデータを出力する3次元入
力装置であって、 互いに変調周波数の異なる強度変調光を前記参照光とし
て射出する2以上のn個の光源と、 前記仮想平面をn分割して走査するように、前記各光源
が射出する強度変調光を互いに異なるサンプリング区画
に導く偏向手段と、 前記仮想平面の全域が検出範囲となるように設けられた
2次元位置検出型の光電変換デバイスと、 前記光電変換デバイスによって得られた光電変換信号を
前記各変調周波数の成分に分離し、前記各強度変調光の
入射角度に応じた受光情報を前記データとして出力する
信号処理手段と、を有したことを特徴とする3次元入力
装置。
1. An incident angle of said reference light reflected from an input target object at a point in time when the reference light is projected so as to scan the virtual plane toward the virtual plane and passes through each sampling section obtained by subdividing the virtual plane. A three-dimensional input device that outputs data according to the following two or more n light sources that emit intensity-modulated lights having different modulation frequencies from each other as the reference light, and scans the virtual plane by dividing the virtual plane into n light sources. Deflecting means for guiding the intensity-modulated light emitted from each of the light sources to a different sampling section; a two-dimensional position detection-type photoelectric conversion device provided so that the entire area of the virtual plane is a detection range; A signal processing unit that separates the photoelectric conversion signal obtained by the conversion device into the components of the respective modulation frequencies, and outputs light reception information corresponding to the incident angle of the respective intensity modulated lights as the data. A three-dimensional input device comprising: a step;
【請求項2】前記信号処理手段は、前記各成分とそれに
対応した前記強度変調光の偏向角度情報とから入力対象
物体における当該強度変調光が反射した位置を前記デー
タとして算定する演算手段を有している請求項1記載の
3次元入力装置。
2. The signal processing means includes arithmetic means for calculating a position of the input target object where the intensity-modulated light is reflected from the respective components and the corresponding deflection angle information of the intensity-modulated light as the data. The three-dimensional input device according to claim 1, wherein
JP17120798A 1998-06-18 1998-06-18 Three dimensional input device Pending JP2000002521A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP17120798A JP2000002521A (en) 1998-06-18 1998-06-18 Three dimensional input device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP17120798A JP2000002521A (en) 1998-06-18 1998-06-18 Three dimensional input device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2000002521A true JP2000002521A (en) 2000-01-07

Family

ID=15919025

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP17120798A Pending JP2000002521A (en) 1998-06-18 1998-06-18 Three dimensional input device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2000002521A (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001304821A (en) * 2000-02-16 2001-10-31 Fuji Photo Film Co Ltd Image pickup apparatus and range measuring method
JP2007127512A (en) * 2005-11-04 2007-05-24 Sendai Nikon:Kk Rotary encoder
WO2010118281A2 (en) * 2009-04-10 2010-10-14 Omron Corporation Profilometer, measuring apparatus, and observing apparatus
JP2018530763A (en) * 2015-09-15 2018-10-18 フラウンホファー‐ゲゼルシャフト・ツア・フェルデルング・デア・アンゲヴァンテン・フォルシュング・エー・ファウ System and method for characterizing an object or sample

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001304821A (en) * 2000-02-16 2001-10-31 Fuji Photo Film Co Ltd Image pickup apparatus and range measuring method
JP2007127512A (en) * 2005-11-04 2007-05-24 Sendai Nikon:Kk Rotary encoder
WO2010118281A2 (en) * 2009-04-10 2010-10-14 Omron Corporation Profilometer, measuring apparatus, and observing apparatus
WO2010118281A3 (en) * 2009-04-10 2011-01-20 Omron Corporation Profilometer, measuring apparatus, and observing apparatus
CN102388291A (en) * 2009-04-10 2012-03-21 欧姆龙株式会社 Profilometer, measuring apparatus, and observing apparatus
CN102388291B (en) * 2009-04-10 2014-07-09 欧姆龙株式会社 Profilometer, measuring apparatus, and observing apparatus
JP2018530763A (en) * 2015-09-15 2018-10-18 フラウンホファー‐ゲゼルシャフト・ツア・フェルデルング・デア・アンゲヴァンテン・フォルシュング・エー・ファウ System and method for characterizing an object or sample

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6741082B2 (en) Distance information obtaining apparatus and distance information obtaining method
US20170176596A1 (en) Time-of-flight detector with single-axis scan
US6879384B2 (en) Process and apparatus for measuring an object space
KR101762525B1 (en) Apparatus and method for depth scanning with multiple emitters
JP2919267B2 (en) Shape detection method and device
US5568261A (en) Three-dimensional image measuring device
JP2651093B2 (en) Shape detection method and device
JPH0762614B2 (en) Optical sensor
JPH0575049B2 (en)
US6556307B1 (en) Method and apparatus for inputting three-dimensional data
US5033845A (en) Multi-direction distance measuring method and apparatus
EP0882211B1 (en) A method and apparatus for reducing the unwanted effects of noise present in a three-dimensional color imaging system
JP2000002521A (en) Three dimensional input device
CN108885260B (en) Time-of-flight detector with single axis scanning
JPH02188713A (en) Image forming device
JPH0914935A (en) Measuring device for three-dimensional object
JPH11201718A (en) Sensor device and distance measuring equipment
JP3029004B2 (en) Stereo vision camera
JPH04110706A (en) Device for taking three-dimensional form data
JPH0643893B2 (en) Distance measuring device
US11561302B2 (en) Laser scanner for a LIDAR system and method for operating a laser scanner
JPH0789057B2 (en) Distance measuring device
JP2866566B2 (en) 3D shape input device
JPH07209573A (en) 3-d vision camera
JP2024020530A (en) distance measuring device