JP2000186913A - コントラストラインの光学的検出のための方法および装置 - Google Patents

コントラストラインの光学的検出のための方法および装置

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JP2000186913A
JP2000186913A JP11342195A JP34219599A JP2000186913A JP 2000186913 A JP2000186913 A JP 2000186913A JP 11342195 A JP11342195 A JP 11342195A JP 34219599 A JP34219599 A JP 34219599A JP 2000186913 A JP2000186913 A JP 2000186913A
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contrast line
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Bertram Kaupert
カウパート ベルトラム
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Steinbichler Optotechnik GmbH
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    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B11/00—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
    • G01B11/24—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring contours or curvatures
    • G01B11/25—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring contours or curvatures by projecting a pattern, e.g. one or more lines, moiré fringes on the object

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Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 コントラストラインを光学的に検出する装置
および方法を改良する。 【解決手段】 コントラストラインの領域或いは空間的
座標が、レーザスキャナにより検出されることを特徴と
し、計測ヘッド１０は、レーザーダイオード２０と、偏
向装置３０と、ＰＳＤ（位置感応検出器：Ｐｏｓｉｔｉ
ｏｎ Ｓｅｎｓｉｔｉｖｅ Ｄｅｔｅｃｔｏｒ）として
デザインされた検出器４０とを有している。ビーム偏向
のための光学装置５０は、レーザダイオード２０から照
射されたレーザービームおよびワークピースの表面から
反射したビームの経路に配置され、偏向装置３０が、レ
ーザダイオード２０から照射されたビームが平行にシフ
ト可能であり、コントラストラインの領域或いは空間座
標が、検出器により検出されたビームによって検出可能
であることを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はコントラストライン
の光学的検出のための方法および装置に関するものであ
る。さらに、本発明は、数量的に制御される装置、特
に、マシンツール、ロボット、座標計測マシンや、コン
トラストラインの光学的に検出するための手で持てる携
帯機器に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】コントラストラインを光学的に検出する
ための既知の装置においては、たとえば、回し継ぎ手に
より或いは回転可能に配置された、電子的に制御された
ミラーにより偏向されたレーザービームによって、計測
面が走査される。ミラーの位置にしたがって、ミラーか
ら偏向されたレーザービームは、異なる方向で計測面に
向けられる。このような装置において、計測面にあたる
レーザービームの入射角が、全ての計測ポイントに対し
て同一ではなく、ミラーの位置に従って変化するという
問題点があった。このように、評価において入射角を考
慮に入れる必要があった。
【０００３】
【課題を解決するための手段】ドイツ特許公開公報ＤＥ
−ＯＳ４０２９３３９号により知られている装置では、
計測面に入射するポイントライトビームが、ビーム源に
より入射角が変化することなく、ビーム源により本来与
えられる入射方向に関連して偏向される。この既知の装
置においては、ポイントビームライトは、偏向装置に
て、入射角が変化しないように、パラレルシフトを施さ
れる。この装置を利用することにより、装置は略一定の
距離で計測面の上を移動し、平坦な計測面を正確に調べ
ることが可能となる。
【０００４】本発明の目的は、コントラストラインを光
学的に検出するための改良された装置および方法を提供
することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明のかかる目的は、
コントラストラインを光学的に検出する方法であって、
コントラストラインの領域或いは空間的座標が、コント
ラストラインを線形的に走査するスキャナ、好ましく
は、レーザスキャナにより実行される検出によって、検
出されることを特徴とする方法によって達成される。こ
のような座標計測系において、計測物体の表面および計
測物体上の特徴ラインの双方が、その領域或いは空間の
範囲で、非接触の手法で検出され得る。たとえば、コン
トラストラインは、描かれた（ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏ
ｎ）ラインであっても、刻まれたスクライブド（ｓｃｒ
ｉｂｅｄ）ラインであっても良く、その幅が本発明にか
かる装置の走査幅よりも狭いような狭いラインであって
良い。広いラインやコントラストの相違も検出可能であ
る。コントラストの相違は、コントラスト面の明るさの
変化や、計測面上の色彩の相違により形成され得る。ま
た、外形や形状の相違により、コントラストラインを形
成することも同様に実現できる。
【０００６】コントラストラインの検出が、距離信号お
よび／または強度信号により影響されると、とくに好ま
しい。コントラストラインのディジタル化中に、距離信
号および強度信号の双方が評価される。距離信号は、移
動処理の間に、距離を調整する機能を有するとともに、
計測ポイントの座標を算出する機能を有している。コン
トラストの移行が、強度信号を用いて検出される。この
ために、赤外線検出器としてデザインされた、対応する
装置の検出器が、コントラストの相違を判別できる必要
がある。強度信号の変化は、たとえば、異なる色彩の表
面での移行、および、明／暗或いは明／暗間の移行や、
プラスチシンやウレオール（ureol）などの材料上に貼
り付けられたテープ、あるいは、エッディング(Edding)
カラーペンによって紙の上に形成されたマークによっ
て、生成される。
【０００７】本発明のさらに他の実施態様においては、
スキャナ或いはレーザスキャナの走査ラインが、コント
ラストラインと垂直に整列される。
【０００８】ここに、走査ラインは、コントラストライ
ンが曲線であっても、当該コントラストラインに常に垂
直であるように追従することができ、当該追従が、好ま
しくは、スキャナ或いはレーザスキャナの計測ヘッドの
回転により実行される。
【０００９】本発明の他の実施態様においては、コント
ラストラインの方向が、スキャナ或いはレーザスキャナ
により照射されるビームの強度に影響され、スキャナ或
いはレーザスキャナが、当該スキャナ或いはレーザスキ
ャナの検出器上での反射ビームの強度が一定値となるよ
うに制御され、かつ、照射ビームの強度が、コントラス
トラインの検出のための計測値として役立つ。
【００１０】たとえば、強度信号は、レーザエレクトロ
ニクスの強度制御回路から得られる。この強度制御回路
は、トライアンギュレーションレーザとしてデザインさ
れるのが有利なレーザが、検査すべき表面の材料による
仕上げの変化や、表面に対するレーザビームの反射角の
変化にかかわらず、広い領域で、一定の距離信号を提供
することを確実にする。
【００１１】コントラストラインの曲率半径が小さくな
るのに従って、前記リニア走査（走査ライン）の数が増
大する場合には、特に有利である。このように、対応す
る外形を正確に検出するために、小さな曲率半径で多数
の計測ポイントを提供することが可能となる。したがっ
て、装置は、きつい曲率半径で対応する速度を減じ、こ
れにより、これら領域においてより多くの計測ポイント
を検出することが可能となる。
【００１２】さらに、本発明は、照射源、好ましくはコ
ヒーレントな照射の光源、好ましくはレーザダイオード
と、前記照射源から照射されたビームを偏向させるため
の偏向装置と、反射ビームを検出するための検出器を有
し、前記偏向装置が、前記照射源或いはレーザダイオー
ドから照射されたビームがシフト、好ましくは、平行に
シフト可能であり、コントラストラインの領域或いは空
間座標が、検出器により検出されたビームによって検出
可能であることを特徴とするコントラストラインを光学
的に検出するための装置に関している。
【００１３】照射源或いはレーザダイオード、偏向装置
および検出器は、計測ヘッド内に配置されているのが、
特に好ましい、装置或いは計測ヘッドは、前記照射源或
いはレーザダイオードによるビーム照射の軸まわりで回
転可能である。計測ヘッドは、マシンツール、座標計測
マシン或いは他のロボット中に配置されているようにデ
ザインされ得る。検査或いは検出すべきが曲線路を有し
ている場合には、回転軸の長軸が常に計測ポイントでの
接線に平行となるよう整列されるように、当該回転軸を
用いてガイドされ得る。この状態で、走査ラインは、検
査すべきコントラストラインに垂直に整列される。
【００１４】検出器は、ラインセンサとしてデザインさ
れているのが特に望ましい。また、エリアセンサを利用
することも可能である。本発明にかかるセンサは、位置
感知検出器（Position Sensitive Detector:ＰＳＤ）或
いはＣＣＤ(Charge CoupledDevice)として設計されてい
るのが有利である。
【００１５】本発明の好ましい実施例においては、調整
ユニットが設けられ、これにより、検出器により検出さ
れたビームの強度が常に一定値となるように、照射源或
いはレーザダイオードから照射されたビームの強度が変
化可能である。
【００１６】本発明のさらに他の態様においては、偏向
装置が、走査幅を１０ｍｍないし１２ｍｍとするように
デザインされている。
【００１７】偏向装置が、回転プリズムとしてデザイン
されているのが有利である。ｋのように、プリズムの回
転位置にしたがって、ビームの偏向が、入射方向を変化
させることなく実現される。このようなプリズムの回転
により、コントラストラインを線形的に走査することが
可能となる。プリズムのかわりに、任意の他の偏向装置
を利用し、これにより、線形的な走査が可能であるよう
にすることもできる。回し継ぎ手にて揺動可能なミラー
を利用することもできる。
【００１８】本発明は、さらに、算術的に制御される装
置、特に、マシンツール、ロボット或いは座標計測マシ
ンであって、当該装置が、請求項７ないし１３の何れか
一項ないし複数の項に記載されたコントラストラインを
光学的に検出するための計測装置を収容したマシンに関
する。このようなＮＣマシンは、通常、３つの線形軸お
よび２つの回転軸（水平アームおよびポータル）を有し
ている。照射源から照射されるビームの軸まわりに、本
発明にかかる計測ヘッドおよび装置の回転設備を設ける
ことにより、他の回転軸が作られ、これにより、装置
が、コントラストラインの上で所望のように常に整列さ
れ得る。
【００１９】本発明は、さらに、請求項７ないし１３の
何れか一項ないし複数の項に記載された装置を収容し
た、コントラストラインを光学的に検出する携帯機器に
関する。ここに、検出デバイスを設け、これにより、携
帯機器の位置を正確に検出できるようにするのが有利で
ある。ここに、携帯機器は、複数の光源を有し、その位
置が、対応する検出デバイスにより検出され得るように
しても良い。このような携帯機器によれば、当該携帯機
器に対するコントラストラインの位置が、本発明にかか
る装置により検出され、位置検出デバイスに対する携帯
機器の位置が、対応する位置検出デバイスにより検出さ
れ得る。これら計測結果のくみ合わせにより、コントラ
ストラインの領域および空間構造を測定することができ
る。
【００２０】
【発明の実施の形態】図１は、本発明にかかるコントラ
ストラインの光学的検出にしたがった、計測ヘッド１０
としてデザインされた装置を示している。計測ヘッド１
０は、図１の左側に、その略側面図が示され、図１の右
側に、その略正面図が示されている。
【００２１】計測ヘッド１０は、レーザーダイオード２
０と、偏向装置３０と、ＰＳＤ（位置感応検出器：Posi
tion Sensitive Detector）としてデザインされた検出
器４０とを有している。ビーム偏向のための光学装置５
０は、レーザーダイオード２０から照射されたレーザー
ビームおよびワークピースの表面から反射したビームの
経路に配置されている。
【００２２】偏向装置３０は、照射ビームおよび反射ビ
ームの双方に位置する回転プリズムとしてデザインされ
ている。
【００２３】計測ヘッド１０は、図１に示すレーザーダ
イオード２０から照射されたレーザービームと一致する
軸まわりを回転可能である。
【００２４】レーザーダイオード２０から照射されるビ
ームの強度は、検出器４０上で検出されるビームの強度
が、検査中の表面の仕上げに関係なく一定値をとるよう
に、調整ユニット（図示せず）により調整される。これ
は、レーザーダイオードの強度が高いことは低い反射率
を示し、強度が低いことは高い反射率を示すことに起因
している。
【００２５】計測ヘッド１０の（三角レーザ(triangula
tion laser)としてデザインされた）レーザは、システ
ムのコントローラに、２つの異なる計測信号を与える。
その一つは、検出器４０のワークピースの表面への距離
（離間）を与える距離信号であり、もう一つは、計測す
べき表面材料の反射率のための測定値を表す強度信号で
ある。
【００２６】レーザーダイオード２０からのレーザービ
ームは、回転プリズムにより、プリズムの回転位置にし
たがった量だけ平行にシフトされる。これにより、図１
の右側に示す走査幅が作られる。プリズムに出入りする
レーザビームが、プリズムの対応する面に垂直に入射し
た場合には、偏向が生じない。他の全ての位置では、レ
ーザービームは、平行に移動する。表面から反射するビ
ームは検出器４０により検出される。検出器４０による
計測範囲は、図１の左側に示す上部反射ビームおよび下
部反射ビームにより示されている。
【００２７】レーザスキャナがコントラストの移行部分
(contrast transition)にあるときに、定義された座標
系に対する当該トランジションの正確な位置が、スキャ
ン機能を用いて決定され得る。第１の位置からある距離
だけ隔てられた第２の位置は、観察中のラインの延長方
向を与える。センサがラインに沿って動く場合に、一列
の多数の計測ポイントが生成され、これにより、ライン
の空間位置が再生される。コントラストの移行部分の各
々は、それ自身の計測ポイントを提供し、その結果は、
色彩の境界或いはテープが検出されたかどうかにしたが
って、１または２の多重ライン(poly-line)からなる。
ラインが曲線経路をとる場合には、レーザスキャナの計
測ヘッド１０は、回転軸により調整でき、その長軸が、
常に、計測すべきポイントでラインの接線に平行となる
よう整列される。
【００２８】コントラストラインを検出するために、当
該コントラストラインを、まず、サーチ過程および中心
化過程において、検出するとともに、計測ヘッド１０の
アライメントを決定し、次いで、検出されたデータをデ
ィジタル化することが必要である。
【００２９】コントラストラインのディジタル化は、サ
ーチ過程および中心化過程の後に、まず行われる。ここ
では、レーザスキャナの２次元作業範囲がライン中央に
中心化され、その経度と平行に整列される。このため
に、スタート位置、コントラストの移行部分の数（１ま
たは２）、サーチ速度、レーザスキャナのディジタル化
の方向、サーチ方向、最大サーチ軌道、および、センサ
の方向が、ユーザにより決定されている必要がある。
【００３０】まず、計測ヘッド１０は、“周囲材料(sur
rounding material)”中の定義されたスタート位置に配
置され、次いで、レーザのスイッチがオンされて、決め
られた方向（計測ヘッドの長軸に対して“右側”或いは
“左側”）で、コントラストラインの向きに動かされ
る。スタート位置における“周囲材料”の強度は、“ゼ
ロライン”をなし、これから、コントラストの変化が算
出される。ライン上で、暗い材料から明るい材料への、
或いは、明るい材料から暗い材料への変化がもたらされ
たか否かにしたがって、システムは、以下に述べるディ
ジタル化のための、異なる付与値を測定する。計測ポイ
ントは、常に、コントラストの移行部分に隣接する“周
囲材料”上で、直接決定される。サーチ過程のあいだ、
レーザスキャナは、表面の輪郭を追従する。すなわち、
表面までの距離は、測定された距離信号を利用して、一
定となるように連続的に調整される。与えられた最大サ
ーチ軌道の後に、強度信号の閾値の超過を見出せなかっ
た場合には、システムは、計測ヘッド１０を１８０°回
転させて、逆方向へのサーチを行う。コントラスト信号
がないまま、スタート位置に到達した場合には、最終的
に、サーチ過程が失敗したことになる。
【００３１】図２は、暗／明の移行部分でのレーザダイ
オードの強度曲線を示す図であり、図３は、明／暗の移
行部分での強度曲線を示す図である。本発明にかかる装
置が、テープを検出した場合に、図４に示すような強度
曲線は、スキャナの偏向の上で与えられたときに生成さ
れる。ここに、二つの移行部分が、テープの幅にしたが
って生成されている。図２ないし図４において、強度は
スキャナの偏向の上で与えられる。
【００３２】強度コントラストが、現在の走査中に、所
定の閾値（信号閾値）を越えた場合には、中央化が開始
される。ここで、コントラストの移行部分、あるいは、
テープが付けられている場合には、左右のコントラスト
の移行部分間の中央部が、走査の中心に位置するよう
に、計測ヘッド１０が整列される。
【００３３】第１の計測ポイントの座標は、一時的に記
憶され、後のディジタル化に進み、投射面のライン方向
を決定するために、計測ヘッドはサーチ方向の反対で、
かつ、ディジタル化方向に数ミリだけ移動する。この位
置で、新たなサーチ過程および中央化過程により、第２
の計測ポイントが検出される。次いで、探索される回転
軸の角度は、以下の式を用いて算出される。
【００３４】∂＝arctan［−ｄＴｙ／ｄＴｘ］ ここに、∂は、回転軸の角度、ｄＴ ｘ，ｙは、計測ヘッ
ドの系に変換された動きベクトルである。
【００３５】動きベクトルは、以下のようにして算出さ
れる。
【００３６】ｄｘ＝ｑｘ−ｐｘ ｄｙ＝ｑｙ−ｐｙ ｄｚ＝ｑｚ−ｐｚ ここに、ｄｘ，ｙ，ｚは、動きベクトル、ｐｘ，ｙ，ｚ
は、ライン上の第１の計測ポイント、ｑｘ，ｙ，ｚは、
ライン上の第２の計測ポイントである。
【００３７】最後に、計測ヘッド１０が、回転軸を回転
させることにより、ラインに平行に配置され、かつ、第
１の支持ポイントに戻るように位置する。
【００３８】コントラストラインをディジタル化すると
きに、座標計測マシンの作動範囲或いはオペレータによ
り設定された範囲を通りすぎるまで、ラインメモリが完
全にいっぱいになるまで、または、（たとえばライン終
端で）与えられた閾値に達しなくなるまで、レーザスキ
ャナは、その経路を追従する。このために、ディジタル
化の速度、フィルタのタイプ、ディジタル化の方向、お
よび、ヘッド回転用のフラグが、ユーザにより与えられ
る必要がある。
【００３９】レーザスキャナは、与えられた方向でディ
ジタル化の速度を加速され、外形の経路を自動的に追従
する。すなわち、表面への距離は、計測された距離信号
により一定に調整される。コンピュータは、常に、ライ
ン中央からの走査範囲の中央の現時点における偏差を測
定する。現在の移動方向とともに、この偏差により、速
度ベクトルの新たな成分が算出されるとともに、計測ユ
ニットの現在の駆動が算出される。
【００４０】レーザ投射面（ｘおよびｙの計測ヘッド）
の速度ベクトルの成分は、ある時間間隔で、以下の式に
より算出される。
【００４１】 ｖｘ＝（ｓｘ・ｖｘ＋ｓｙ・ｄ・ｐｖ・ｖｄ）／ｓｌ ｖｙ＝（ｓｙ・ｖｘ＋ｓｘ・ｄ・ｐｖ・ｖｄ）／ｓｌ
【００４２】ここに、 ｖｘ，ｙは、出力すべき速度 ｓｘ，ｙは、速度合計ベクトル ｖｘは、現在速度 ｖｄは、最大ディジタル化速度 ｄは、測定されたラインからの偏差 ｐｖは、調整増幅用の因子 ｓｌは、合計ベクトルの長さである。
【００４３】レーザ方向（ｚの計測ヘッド）での速度
は、以下の式により算出される。
【００４４】ｖｚ＝［（ｄＬ／２）−ｄ］Ｐｄ
【００４５】ここに、 ｖｚは、出力すべき速度のｚ成分 ｄＬは、レーザ計測範囲 ｄは、計測された距離値 Ｐｄは、調整増幅値である。
【００４６】回転軸は、以下の手法を用いて、ラインに
平行に整列される。
【００４７】 ｖｄａｘ＝［arctan（−ｄｖ／ｄｘ）−δ］Ｐｄａｘ
【００４８】ここに、 ｖｄａｘは、回転軸の速度 ｄｘ，ｙは、方向ベクトル δは、回転軸の現在角度 Ｐｄａｘは、調整増幅値である。
【００４９】正（＋）のディジタル化方向は、レーザス
キャナの前面が前方となる動きをなし、その一方、負
（−）の方向は、背面が前方となる。双方の方向が与え
られたときに、ディジタル化が実行される。ここでは、
スタートポイントから開始され、前方および後方の何れ
かの後に他方がなされる。結果は、双方とも、コンピュ
ータに出力され、一つのラインが形成される。ヘッド回
転を利用することにより、計測ヘッドが１８０°の範囲
で回転し、好ましからざる反射条件の下で、連続的なデ
ィジタル化をなすことができる。これは、前方への移動
および後方への移動の双方に適用され、ディジタル化の
結果は、４パートまで作られ得る。フィルタのセッティ
ングが選択されている場合には、得られた計測データ
は、データ記憶に先だって平滑化される。
【００５０】レーザスキャナが、表面への接触を失った
とき、すなわち、レーザの計測範囲が過ぎたときに、座
標計測マシンは停止し、ディジタル化過程の実行が中断
される。また、与えられた信号閾値に達しない場合にも
中断が起こる。
【００５１】本発明にしたがった装置の他の適応領域
は、ドイツ特許出願公開ＤＥ−ＯＳ１９５２５９８７号
にて知られた方法から作られる。ここで、走査装置は、
少なくとも、空間にある外形(spatial contour)の上
で、当該外形の経路に対して略垂直に移動し、ポイント
（左右の接点や半径トラベルポイント(radius travel p
oint)）のシーケンスの座標は、いずれのポイントが、
空間にある外形に隣接する表面中に存在するかで決定さ
れる。引き続いて、（ラインポイントからの）関連する
空間にある点が、接線から決定される。このような空間
にある輪郭（プロファイル）は、たとえば、自動車の特
徴線を生じさせる。ここで、たとえば、図５に示すよう
な、屋根型の計測プロファイルが作られる。第１の走査
面と平行に、空間にある外形が、第２の走査面に沿って
走査され、関連する空間にあるポイントが、接線部分(t
angent section)により固定される。空間にある二つの
ポイントにより決定される方向において、当該方向と垂
直に他の走査が実行される。本発明にかかる装置は、走
査中央からの、測定されたラインポイントの偏差を算出
し、この情報を利用して、ライン曲線に追従するために
計測ユニットを制御する。
【００５２】本発明にかかる装置および方法の範囲で、
これにしたがった他の応用例に、いわゆる刻まれたスク
ライブドライン(scribed line)がある。スクライブドラ
インは、刻み付けのツール等を用いて、計測物体の表面
に刻みを入れ或いは切り付ける。特有の計測プロファイ
ルは、本質的には、特徴ラインと異なる（図６参照）。
計測ポイントは、インスクリプション（切れ目）のすぐ
右又は左の計測物体の表面上の２つの点の間を結ぶライ
ン（連結ライン）上に位置する。窪み(ノッチ)の中央に
あるポイントを通る連結ラインが計測ポイントを決定す
る。二つのエッジポイントおよび窪みの中央にあるポイ
ントは、たとえば、計測された断面輪郭の計算による偏
差により決定される。上述の切れ目のインスクライブド
（inscribed）ラインの検出は、たとえば、モデル中に
配置されたインスクライブドラインが、最小限の労力
で、かつ、高精度で、ディジタル化される必要があるモ
デルを構築する場合に、興味深い。
【００５３】他の応用例は、ギャップを計測する分野に
おいて与えられる。自動車の分野において、ドアの幅、
ハッチバックや前面の開口部のギャップは、大変な労力
で、かつ、ほとんどの場合に機械的手法を用いて測定さ
れ得る。そのようなギャップのある典型的な計測プロフ
ァイルには、特に順応した評価法が必要である（図７参
照）。
【００５４】本発明にかかる、ラインの自動追従、距離
調整、および、回転軸のトラッキングのための方法およ
び装置は、切れ目のインスクライブドラインにも利用で
き、かつ、ギャップ測定のためにも利用される。記載さ
れた手法は、計測プロファイルの評価法が異なるのみで
ある。
【００５５】本発明は、以上の実施の形態に限定される
ことなく、特許請求の範囲に記載された発明の範囲内
で、種々の変更が可能であり、それらも本発明の範囲内
に包含されるものであることは言うまでもない。
【００５６】
【発明の効果】本発明によれば、コントラストラインを
光学的に検出するための装置および方法を改良すること
が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 図１は、本発明の実施の形態にかかるレーザ
ースキャナの機能原理を説明するための図である。
【図２】 図２は、本発明の実施の形態にかかる暗／明
のトランジションでのコントラスト認識を示す図であ
る。
【図３】 図３は、本発明の実施の形態にかかる明／暗
のトランジションでのコントラスト認識を示す図であ
る。
【図４】 図４は、本発明の実施の形態にかかるテープ
によるコントラスト認識を示す図である。
【図５】 図５は、本発明の実施の形態にかかる接線断
面によるフォームラインポイントの算出を示す図であ
る。
【図６】 図６は、本発明の実施の形態にかかる印を付
けられたラインの検出を示す図である。
【図７】 図７は、本発明の実施の形態にかかるドアギ
ャップの検出を示す図である。
【符号の説明】
１０ 計測ヘッド ２０ レーザダイオード ３０ 偏向装置 ４０ 検出器 ５０ 光学装置

Claims (15)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 コントラストラインを光学的に検出する
    方法であって、コントラストラインの領域或いは空間的
    座標が、線形法にてコントラストラインを走査するスキ
    ャナ、好ましくは、レーザスキャナにより実行される検
    出によって、検出されることを特徴とする方法。
  2. 【請求項２】 前記コントラストラインの検出が、距離
    信号および強度信号に影響されることを特徴とする請求
    項１に記載の方法。
  3. 【請求項３】 前記スキャナ或いはレーザスキャナの走
    査ラインが、コントラストラインと垂直に整列されるこ
    とを特徴とする請求項１または２に記載の方法。
  4. 【請求項４】 前記走査ラインが、コントラストライン
    が曲線であっても、当該コントラストラインに常に垂直
    であるように追従し、前記追従が、好ましくは、前記ス
    キャナ或いはレーザスキャナの計測ヘッド（１０）の回
    転により実行されることを特徴とする請求項３に記載の
    方法。
  5. 【請求項５】 前記コントラストラインの方向が、前記
    スキャナ或いはレーザスキャナにより照射されるビーム
    の強度に影響され、前記スキャナ或いはレーザスキャナ
    が、当該スキャナ或いはレーザスキャナの検出器（４
    ０）上での反射ビームの強度が一定値となるように制御
    され、かつ、照射ビームの強度が、コントラストライン
    の検出のための計測値として役立つことを特徴とする請
    求項１ないし４の何れか一項に記載の方法。
  6. 【請求項６】 前記コントラストラインの曲率半径が小
    さくなるのに従って、前記リニア走査の数が増大するこ
    とを特徴とする請求項１ないし５の何れか一項に記載の
    方法。
  7. 【請求項７】 照射源、好ましくはコヒーレントな照射
    の光源、好ましくはレーザダイオード（２０）と、前記
    照射源から照射されたビームを偏向させるための偏向装
    置（３０）と、反射ビームを検出するための検出器（４
    ０）を有し、前記偏向装置（３０）が、前記照射源或い
    はレーザダイオード（２０）から照射されたビームがシ
    フト、好ましくは、平行にシフト可能であり、コントラ
    ストラインの領域或いは空間座標が、検出器（４０）に
    より検出されたビームによって検出可能であることを特
    徴とするコントラストラインを光学的に検出するための
    装置。
  8. 【請求項８】 前記照射源或いはレーザダイオード（２
    ０）、偏向装置（３０）および検出器（４０）が、計測
    ヘッド（１０）内に配置されていることを特徴とする請
    求項７に記載の装置。
  9. 【請求項９】 前記装置或いは計測ヘッド（１０）が、
    前記照射源或いはレーザダイオード（２０）によるビー
    ム照射の軸まわりで回転可能であることを特徴とする請
    求項７または８に記載の装置。
  10. 【請求項１０】 前記検出器（４０）がラインセンサと
    してデザインされることを特徴とする請求項７ないし９
    の何れか一項に記載の装置。
  11. 【請求項１１】 調整ユニットが設けられ、これによ
    り、検出器（４０）により検出されたビームの強度が常
    に一定値となるように、照射源或いはレーザダイオード
    （２０）から照射されたビームの強度が、変化可能であ
    ることを特徴とする請求項７ないし１０の何れか一項に
    記載の装置。
  12. 【請求項１２】 前記偏向装置（３０）が、走査幅を１
    ０ｍｍないし１２ｍｍとするようにデザインされたこと
    を特徴とする請求項７ないし１１の何れか一項に記載の
    装置。
  13. 【請求項１３】 前記偏向装置（３０）が、回転プリズ
    ムとしてデザインされたことを特徴とする請求項７ない
    し１２の何れか一項に記載の装置。
  14. 【請求項１４】 算術的に制御される装置、特に、マシ
    ンツール、ロボット或いは座標計測マシンであって、当
    該装置が、請求項７ないし１３の何れか一項ないし複数
    の項に記載されたコントラストラインを光学的に検出す
    るための計測装置を収容したことを特徴とする装置。
  15. 【請求項１５】 請求項７ないし１３の何れか一項ない
    し複数の項に記載された装置を収容したことを特徴とす
    る、コントラストラインを光学的に検出する携帯機器。
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