JP2003302209A - Optical length measuring apparatus - Google Patents
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- G01S17/02—Systems using the reflection of electromagnetic waves other than radio waves
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、光ビームによって
測定対象物の寸法を測定する光測長装置に関し、詳しく
は、光ビームの走査に基づいて決定した測定範囲の寸法
を演算して求める携帯可能な光測長装置に関するもので
ある。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an optical length measuring device for measuring a dimension of an object to be measured by a light beam, and more specifically, a portable device for calculating and measuring a dimension of a measuring range determined based on scanning of the light beam. The present invention relates to a possible optical length measuring device.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来は、物の大きさや長さを測定すると
きは、メジャー等を測定対象物に直接当てて測定してい
た。また、近寄ることができない遠くの物については、
三角測量の技法を使用して計測する方法が行われてい
た。2. Description of the Related Art Conventionally, when measuring the size or length of an object, a measure or the like is directly applied to the object to be measured. Also, for distant objects that you can not approach,
There was a method of measuring using the technique of triangulation.
【０００３】[0003]
【発明が解決しようとする課題】しかし、このような従
来の計測方法においては、例えば、前者の場合は、離れ
た場所にある物を測定するときは、その場所まで行って
測定する必要があった。特に、天井等の高い場所に設置
した例えば蛍光灯等の寸法を測定するときは、脚立等を
用いて近寄る必要があり、危険が伴っていた。また、後
者の場合は、近寄ることができない遠くのものを測定す
るときには有効な方法であるが、測定のための準備が大
袈裟なものとなり、測定精度を必要とせずおおよその大
きさが知りたい場合の測定方法としては適当な方法では
なかった。However, in such a conventional measuring method, for example, in the former case, when measuring an object at a distant place, it is necessary to go to that place and perform the measurement. It was In particular, when measuring the size of, for example, a fluorescent lamp installed in a high place such as the ceiling, it is necessary to approach using a stepladder, which is dangerous. In the latter case, it is an effective method for measuring distant objects that cannot be approached, but the preparation for measurement requires a large amount of time, and you want to know the approximate size without requiring measurement accuracy. Was not an appropriate method for measuring.
【０００４】そこで、本発明は、このような問題点に鑑
み、光ビームを用いることにより測定対象物に近づくこ
となく寸法計測ができる携帯可能な光測長装置を提供す
ることを目的とする。In view of such problems, an object of the present invention is to provide a portable optical length measuring device which can measure dimensions by using a light beam without approaching the object to be measured.
【０００５】[0005]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明による光測長装置は、光ビームを任意の振れ
角で往復走査する光ビーム走査手段と、測定対象物に対
する上記光ビームの走査に基づいて測定範囲を決定する
測定範囲決定手段と、上記決定された測定範囲に対応す
る光ビームの走査角を光ビーム走査手段の操作状態に基
づいて演算し、上記測定対象物に対する光ビームの往復
時間から測定対象物までの距離を演算し、上記走査角及
び上記測定対象物までの距離に基づいて上記測定範囲の
寸法を計測する計測処理手段と、その計測結果を表示す
る表示手段と、を備えて構成したものである。In order to achieve the above object, an optical length measuring apparatus according to the present invention comprises a light beam scanning means for reciprocally scanning a light beam at an arbitrary deflection angle, and the light beam for a measurement object. Measurement range determining means for determining the measurement range based on the scanning of, the scanning angle of the light beam corresponding to the determined measurement range is calculated based on the operating state of the light beam scanning means, the light to the measurement object Measurement processing means for calculating the distance to the measurement object from the round-trip time of the beam, and measuring the dimension of the measurement range based on the scanning angle and the distance to the measurement object, and display means for displaying the measurement result. It is configured with and.
【０００６】このような構成により、光ビーム走査手段
で光ビームを任意の振れ角で往復走査し、光ビームの走
査に基づいて測定範囲決定手段で測定対象物の測定範囲
を決定する。計測処理手段は上記決定された測定範囲に
対応する光ビームの走査角を光ビーム走査手段の操作状
態に基づいて演算し、上記測定対象物に対する光ビーム
の往復時間から測定対象物までの距離を演算し、上記走
査角及び上記測定対象物までの距離に基づいて上記測定
範囲の寸法を計測する。表示手段はその計測結果を表示
する。これにより、離れた場所に設置されている物の大
きさ等の測定を居ながらにして可能とする。With this structure, the light beam scanning means reciprocally scans the light beam at an arbitrary deflection angle, and the measurement range determining means determines the measurement range of the object to be measured based on the scanning of the light beam. The measurement processing means calculates the scanning angle of the light beam corresponding to the determined measurement range based on the operating state of the light beam scanning means, and calculates the distance from the round trip time of the light beam to the measurement object to the measurement object. The size of the measurement range is calculated based on the scanning angle and the distance to the measurement object. The display means displays the measurement result. This makes it possible to measure the size of an object installed at a distant place while staying at home.
【０００７】また、上記測定範囲決定手段は、測定範囲
に対応する光ビームの前記走査角を、測定対象物表面上
を往復走査する光ビームの軌跡を目視して手動調節する
構成としたものである。これにより、手動により光ビー
ムの軌跡幅を測定しようとする範囲に一致させ測定範囲
を決定する。Further, the measuring range determining means is configured to manually adjust the scanning angle of the light beam corresponding to the measuring range by visually observing the trajectory of the light beam reciprocally scanning the surface of the object to be measured. is there. Thereby, the measurement range is determined by manually matching the track width of the light beam with the range to be measured.
【０００８】さらに、上記測定範囲決定手段は、測定対
象物の測定範囲を超えて走査する光ビームに基づいて、
随時演算して求められる測定対象物までの距離の急変し
た点を測定対象物の端部と決定する構成としたものであ
る。これにより、測定対象物までの距離が急変した点を
自動的に検出して測定対象物の端部とみなし測定範囲を
決定する。Further, the measuring range determining means is based on the light beam scanning over the measuring range of the measuring object,
The configuration is such that the point at which the distance to the measurement object suddenly changes, which is calculated by occasional calculation, is determined as the end of the measurement object. As a result, the point where the distance to the measurement object changes abruptly is automatically detected, and it is regarded as the end of the measurement object to determine the measurement range.
【０００９】さらにまた、上記測定範囲決定手段は、測
定対象物表面の測定範囲を超えて走査する光ビームの反
射光を随時受光して、該反射光の受光強度の急変した点
を測定範囲の端部と決定する構成としたものである。こ
れにより、測定対象物における反射光の受光強度が急変
した点を測定範囲の端部とみなし測定範囲を決定する。Furthermore, the measuring range determining means receives the reflected light of the light beam scanning beyond the measuring range of the surface of the measuring object at any time, and determines the point where the received light intensity of the reflected light suddenly changes. The configuration is such that it is determined as the end portion. As a result, the point where the received light intensity of the reflected light on the measurement target changes abruptly is regarded as the end of the measurement range and the measurement range is determined.
【００１０】また、上記計測処理手段は、上記測定範囲
の両端部で反射する光ビームの往復時間から該測定範囲
の両端部までの距離をそれぞれ演算する構成としたもの
である。または、上記測定対象物までの距離として、上
記測定範囲のほぼ中心までの垂直距離を演算する構成と
してもよい。これにより、測定対象物までの距離と、該
測定範囲に対応する走査角の情報に基づいて測定範囲の
寸法を計測する。The measurement processing means is configured to calculate the distance from the round-trip time of the light beam reflected at both ends of the measurement range to both ends of the measurement range. Alternatively, the vertical distance to almost the center of the measurement range may be calculated as the distance to the measurement object. As a result, the dimension of the measurement range is measured based on the distance to the measurement object and the information on the scanning angle corresponding to the measurement range.
【００１１】また、上記光ビーム走査手段は、一次元に
光ビームを走査する光ビーム走査部を備えて構成したも
のである。または、二次元に光ビームを走査する光ビー
ム走査部を備えて構成してもよい。これにより、光ビー
ムを一次元若しくは二次元に走査させ、該光ビームに基
づいて測定範囲の決定及び該測定範囲の寸法の計測をさ
せる。Further, the light beam scanning means comprises a light beam scanning unit for scanning the light beam one-dimensionally. Alternatively, a light beam scanning unit that scans a light beam two-dimensionally may be provided. As a result, the light beam is scanned one-dimensionally or two-dimensionally, and the measurement range is determined and the dimensions of the measurement range are measured based on the light beam.
【００１２】[0012]
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を添付
図面に基づいて詳細に説明する。図１は本発明による光
測長装置の第１の実施形態を示すブロック図である。こ
の光測長装置１は、光ビームを測定対象物表面上を走査
して測定対象物の寸法を測定するものであり、光ビーム
走査手段２と、測定範囲決定手段３と、計測処理手段４
と、表示手段５とを有し、これらの手段をケース内に組
み込んだ携帯可能な装置である。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described in detail below with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is a block diagram showing a first embodiment of an optical length measuring device according to the present invention. The optical length measuring device 1 is for measuring the size of the measuring object by scanning the surface of the measuring object with a light beam. The light beam scanning means 2, the measuring range determining means 3, and the measuring processing means 4 are provided.
And a display unit 5, and is a portable device in which these units are incorporated in a case.
【００１３】ここで、光ビーム走査手段２は、光ビーム
を任意の振れ角で往復走査するものであり、コリメート
された単一の光ビームを発する発光部６と、該発光部６
を駆動して所定の間隔で間欠的に光ビームを発射させる
駆動部７と、発光部６から発射される光ビームを測定対
象物上を任意の振れ角で扇状に往復走査する一次元の光
ビーム走査部８と、該光ビーム走査部８を駆動させ走査
角を任意に制御する駆動制御部９とを備えて構成してい
る。The light beam scanning means 2 reciprocally scans the light beam at an arbitrary deflection angle, and emits a single collimated light beam, and the light emitting portion 6.
A driving unit 7 for driving the light source to emit a light beam intermittently at a predetermined interval, and a one-dimensional light for reciprocally scanning the light beam emitted from the light emitting unit 6 in a fan shape on the measurement object at an arbitrary deflection angle. A beam scanning unit 8 and a drive control unit 9 that drives the light beam scanning unit 8 to arbitrarily control the scanning angle are configured.
【００１４】発光部６は、例えば、半導体レーザからな
り、コリメートされた単一の光ビームを発するものであ
る。また、駆動部７は、発光部６をパルス駆動し間欠的
に光ビームを発射させるものであり、各光ビームの発射
時刻情報を後述する計測手段４の往復時間算出部１２に
伝達できるようにされている。そして、光ビーム走査手
段８は、例えば、特許第２７２２３１４号公報に開示さ
れているガルバノミラー等が適用される。The light emitting section 6 is composed of, for example, a semiconductor laser and emits a single collimated light beam. Further, the driving unit 7 drives the light emitting unit 6 in a pulsed manner to intermittently emit a light beam, and can transmit emission time information of each light beam to a round trip time calculating unit 12 of the measuring unit 4 which will be described later. Has been done. As the light beam scanning means 8, for example, a galvanometer mirror disclosed in Japanese Patent No. 2722314 is applied.
【００１５】また、測定範囲決定手段３は、測定対象物
に対する上記光ビームの走査に基づいて測定範囲を決定
するものであり、測定範囲に対応する光ビームの走査角
を、測定対象物１９表面上を往復走査する光ビームの軌
跡を目視して手動調節するようにしたもので、図示省略
のツマミの操作によって駆動制御部９を制御して、光ビ
ームの走査範囲が測定範囲と一致するように光ビーム走
査部８の走査角を調整できるようにしている。The measuring range determining means 3 determines the measuring range based on the scanning of the light beam with respect to the measuring object, and the scanning angle of the light beam corresponding to the measuring range is measured on the surface of the measuring object 19. The trajectory of the light beam that is reciprocally scanned above is visually adjusted and manually adjusted. The drive control unit 9 is controlled by operating a knob (not shown) so that the scanning range of the light beam matches the measurement range. In addition, the scanning angle of the light beam scanning unit 8 can be adjusted.
【００１６】さらに、計測処理手段４は、上記決定され
た測定範囲に対応する光ビームの走査角を光ビーム走査
手段２の操作状態に基づいて演算し、上記測定対象物１
９に対する光ビームの往復時間から測定対象物１９まで
の距離を演算し、上記走査角及び上記測定対象物１９ま
での距離に基づいて上記測定範囲の寸法を計測するもの
であり、受光部１１と、往復時間算出部１２と、距離演
算部１３と、振れ角検出部１４と、走査角演算部１５
と、寸法演算部１６とを有して構成している。Further, the measurement processing means 4 calculates the scanning angle of the light beam corresponding to the determined measurement range based on the operating state of the light beam scanning means 2, and the measurement object 1 is measured.
The distance to the measurement object 19 is calculated from the round-trip time of the light beam with respect to 9, and the dimension of the measurement range is measured based on the scanning angle and the distance to the measurement object 19. , Round trip time calculating unit 12, distance calculating unit 13, shake angle detecting unit 14, and scanning angle calculating unit 15
And a dimension calculator 16 are included.
【００１７】ここで、受光部１１は、測定対象物１９か
らの反射光を受光するものであり、例えば、フォトダイ
オード等の受光素子が適用できる。そして、受光部１１
は往復時間算出部１２に接続して前述の間欠的に発射す
る各光ビームに対応した光の受光時刻情報を伝達できる
ようにしている。Here, the light receiving section 11 receives the reflected light from the measuring object 19, and for example, a light receiving element such as a photodiode can be applied. Then, the light receiving unit 11
Is connected to the round-trip time calculating unit 12 so that the light reception time information of the light corresponding to each of the light beams emitted intermittently can be transmitted.
【００１８】また、往復時間算出部１２は、上記駆動部
７から送られてくる前述の間欠的に発射する各光ビーム
の発射時刻情報と受光部１１から送られてくる対応する
光ビームの受光時刻情報に基づいて所定の光ビームの往
復時間を算出ものであり、具体的には、ある時刻に発射
された光ビームが測定対象物で反射されて戻され受光さ
れたときの時刻を求め、受光時刻から発射時刻を減算処
理して当該光ビームの往復時間を算出するものである。Further, the round-trip time calculating unit 12 receives the emission time information of each of the intermittently emitted light beams sent from the driving unit 7 and the reception of the corresponding light beam sent from the light receiving unit 11. The round-trip time of a predetermined light beam is calculated based on time information, and specifically, the time when the light beam emitted at a certain time is reflected back by the measurement object and received is determined, The round trip time of the light beam is calculated by subtracting the emission time from the light reception time.
【００１９】さらに、距離演算部１３は、測定対象物１
９までの距離を演算して求めるものであり、上記往復時
間算出部１２から送られる各光ビームの往復時間に基づ
いて後述する演算式の（５）式から測定対象物１９まで
の距離を演算するものである。そして、その演算結果は
寸法演算部１６に送られる。Further, the distance calculator 13 is arranged to measure the object 1 to be measured.
The distance to the measurement object 19 is calculated based on the round-trip time of each light beam sent from the round-trip time calculation unit 12 based on the round-trip time of each light beam. To do. Then, the calculation result is sent to the dimension calculation unit 16.
【００２０】そして、振れ角検出部１４は、例えば、図
２に示すような光ビーム走査手段２の操作状態に関連す
る駆動電流ｉと光ビームの振れ角θｘ，θｙの関係が予
め記憶されており、駆動電流ｉを検出してそれに対応す
る振れ角θｘ，θｙを求め、振れ角情報を後述する走査
角演算部１５に伝えるものである。なお、振れ角θｘ，
θｙは、往復走査する光ビームの走査中心を基準に光ビ
ームが振れた角度であり、例えばθｘは正の駆動電流に
対する振れ角を示し、θｙは負の駆動電流に対する振れ
角を示す。また、振れ角検出部１４は、上記光ビーム走
査部８の、例えばガルバノミラーの裏面にミラーを設
け、該ミラーで反射させた光をＰＳＤ（Position Sensi
ng Devise）等のラインセンサーで受光して検出する等
の公知の方法を適用することもできる。The deflection angle detector 14 stores, in advance, the relationship between the drive current i and the deflection angles θx and θy of the light beam, which are related to the operating state of the light beam scanning means 2 as shown in FIG. Therefore, the drive current i is detected, the shake angles θx and θy corresponding to the drive current i are obtained, and the shake angle information is transmitted to the scanning angle calculation unit 15 described later. The deflection angle θx,
θy is an angle at which the light beam oscillates with respect to the scanning center of the reciprocally scanning light beam. For example, θx indicates an oscillating angle for a positive drive current, and θy indicates an oscillating angle for a negative drive current. Further, the deflection angle detection unit 14 is provided with a mirror on the back surface of the light beam scanning unit 8 such as a galvanometer mirror, and the light reflected by the mirror is PSD (Position Sensi
It is also possible to apply a known method such as detecting by receiving with a line sensor such as ng Devise).
【００２１】また、走査角演算部１５は、決定された測
定範囲に対応する走査角θを演算して求めるものであ
り、上記振れ角検出部１４から送られてくるθｘ，θｙ
に関する振れ角情報に基づいて上記走査角θを求めるも
のである。なお、走査角θは、二つの光ビームがなす角
度をいう。こうして求められた走査角θは寸法演算部１
６に送られる。The scanning angle calculation unit 15 calculates the scanning angle θ corresponding to the determined measurement range, and θx, θy sent from the deflection angle detection unit 14 is calculated.
The scanning angle θ is obtained based on the deflection angle information regarding The scanning angle θ is an angle formed by two light beams. The scanning angle θ thus obtained is calculated by the dimension calculation unit 1
Sent to 6.
【００２２】そして、寸法演算部１６は、測定範囲に対
応する走査角θ及び測定対象物１９までの距離に基づい
て、決定された測定範囲の寸法を演算して求めるもので
あり、後述する演算式の（５）式若しくは（６）式によ
り演算される。The dimension calculation unit 16 calculates the dimension of the determined measurement range based on the scanning angle θ corresponding to the measurement range and the distance to the object to be measured 19, which will be described later. It is calculated by the equation (5) or the equation (6).
【００２３】また、表示手段５は計測結果を表示するも
のであり、表示処理部１７と、表示部１８を有して構成
している。表示処理部１７は、寸法演算部１６からの演
算結果に関する情報を後述の表示部１８に表示できるよ
うに表示信号に変換する作用をなすものであり、表示部
１８は、上記表示信号に基づいて演算結果を文字表示さ
せるもので、例えば、ＬＥＤまたは液晶表示パネル等か
らなる。The display means 5 is for displaying the measurement result, and has a display processing section 17 and a display section 18. The display processing unit 17 has a function of converting information regarding a calculation result from the dimension calculation unit 16 into a display signal so that the display unit 18 can display the information on the display unit, which will be described later. The calculation result is displayed in characters and is composed of, for example, an LED or a liquid crystal display panel.
【００２４】次に、本発明の第１の実施形態による光測
長装置１の動作を図１乃至図３を参照して説明する。先
ず、ケース部に備える図示省略の電源スイッチがＯＮさ
れると、図１に示す光ビーム走査手段２の駆動部７が作
動する。そして、発光部６をパルス駆動し、該発光部６
より所定の間隔で間欠的に光ビームを発射させる。この
とき、間欠的に発射される各光ビームの発射時刻情報は
駆動部７から計測処理手段４の往復時間算出部１２に送
られる。Next, the operation of the optical length measuring apparatus 1 according to the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 3. First, when a power switch (not shown) provided in the case section is turned on, the drive section 7 of the light beam scanning means 2 shown in FIG. 1 operates. Then, the light emitting section 6 is pulse-driven, and the light emitting section 6 is driven.
The light beam is intermittently emitted at a predetermined interval. At this time, the emission time information of each light beam emitted intermittently is sent from the drive unit 7 to the round-trip time calculation unit 12 of the measurement processing means 4.
【００２５】次に、光測長装置１は把持され、光ビーム
が測定対象物１９に当てられる。この状態で、測定範囲
決定手段３（図１参照）に備えた図示省略のツマミを操
作すると、駆動制御部９が作動して光ビーム走査部８を
駆動し、光ビームを走査する。そして、測定対象物１９
上を往復走査する光ビームの軌跡２０を目視して、図３
に示すように光ビームの走査端部２０ａ，２０ｂが測定
対象物１９の測定端部１９ａ，１９ｂに一致するよう調
節して測定範囲が決定される。なお、光ビームの走査域
は、上記ツマミ操作により駆動制御部９の駆動電流を調
節して行われる。Next, the optical length measuring device 1 is gripped and the light beam is applied to the measuring object 19. In this state, when a knob (not shown) provided in the measurement range determining unit 3 (see FIG. 1) is operated, the drive control unit 9 operates to drive the light beam scanning unit 8 to scan the light beam. Then, the measurement object 19
By visually observing the locus 20 of the light beam which scans and reciprocates above, FIG.
As shown in, the measurement range is determined by adjusting the scanning ends 20a and 20b of the light beam so as to match the measuring ends 19a and 19b of the measuring object 19. The scanning area of the light beam is adjusted by adjusting the drive current of the drive controller 9 by operating the knob.
【００２６】上記光ビーム走査部８によって走査され測
定対象物１９の表面で反射する光ビームは、計測処理手
段４の受光部１１で随時受光され、受光部１１は上記間
欠的に発射する各光ビームの受光時刻情報を往復時間算
出部１２に送る。The light beam scanned by the light beam scanning unit 8 and reflected on the surface of the object to be measured 19 is received by the light receiving unit 11 of the measurement processing means 4 at any time, and the light receiving unit 11 emits each light intermittently. Beam reception time information is sent to the round-trip time calculation unit 12.
【００２７】往復時間算出部１２においては、駆動部７
から送られる間欠的に発射する各光ビームの発射時刻情
報と、受光部１１から送られてくる対応する光ビームの
受光時刻情報とが減算処理される。そして、各光ビーム
について発射から受光までに要した時間が算出される。
こうして算出された各光ビームの往復時間は距離演算部
１３に送られる。In the round-trip time calculating unit 12, the driving unit 7
Subtracting processing is performed on the emission time information of each light beam intermittently emitted from the light receiving unit and the light reception time information of the corresponding light beam transmitted from the light receiving unit 11. Then, the time required from emission to reception of each light beam is calculated.
The round-trip time of each light beam calculated in this way is sent to the distance calculator 13.
【００２８】距離演算部１３においては、各光ビームの
往復時間と光速Ｃ（3.0×108m/s）を用いて測定対象物
１９までの距離が演算される。具体的には、往復時間を
ｔとすると、測定点から光ビームの反射点までの距離Ｄ
は、
Ｄ＝Ｃ×ｔ／２ （１）
により演算して求められる。そして、この演算結果（距
離データ）は、寸法演算部１５に送られる。The distance calculator 13 calculates the distance to the object to be measured 19 using the round-trip time of each light beam and the speed of light C (3.0 × 10 8 m / s). Specifically, when the round trip time is t, the distance D from the measurement point to the reflection point of the light beam
Is calculated by D = C × t / 2 (1). Then, this calculation result (distance data) is sent to the dimension calculation unit 15.
【００２９】一方、前述の測定対象物１９の測定範囲に
一致するよう調節され測定範囲に対応する光ビームの走
査角θは、振れ角検出部１４において駆動制御部９の駆
動電流を検出して、次のようにして求められる。即ち、
予め記憶された図２に示す駆動電流ｉと光ビームの振れ
角θｘ又はθｙの関係に基づいて、測定対象物１９の測
定範囲に一致するよう調節された状態における駆動制御
部９の駆動電流ｉから、そのときの走査角θが求められ
る。ここで、前述したように正の電流値に対応する走査
角はθｘ、負の電流値に対応する走査角はθｙとして検
出されるため、走査範囲に対応する走査角θは、走査角
演算部１５において、
θ＝θｘ＋θｙ （２）
の演算を行って求められる。そして、この演算結果（走
査角データ）は、寸法演算部１６に送られる。On the other hand, the scanning angle θ of the light beam which is adjusted so as to match the measurement range of the measurement object 19 and corresponds to the measurement range is obtained by detecting the drive current of the drive control section 9 in the deflection angle detection section 14. , Is calculated as follows. That is,
Based on the relationship between the drive current i shown in FIG. 2 and the deflection angle θx or θy of the light beam stored in advance, the drive current i of the drive control unit 9 in a state adjusted to match the measurement range of the measurement object 19. From this, the scanning angle θ at that time is obtained. Here, since the scanning angle corresponding to the positive current value is detected as θx and the scanning angle corresponding to the negative current value is detected as θy as described above, the scanning angle θ corresponding to the scanning range is calculated as the scanning angle calculation unit. 15, the calculation is performed by θ = θx + θy (2). Then, the calculation result (scanning angle data) is sent to the dimension calculation unit 16.
【００３０】ここで、図３に示すように、測定対象物１
９の測定端部１９ａ，１９ｂを照射し、ここで反射する
光ビームＰ１，Ｐ２の往復時間をｔ１，ｔ２とすると、
測定点Ｏから上記測定端部１９ａ，１９ｂまでの距離Ｄ
１，Ｄ２は、距離演算部１３でそれぞれ式（１）を演算
して、
Ｄ１＝Ｃ×ｔ１／２ （３）
Ｄ２＝Ｃ×ｔ２／２ （４）
のように求められる。したがって、測定範囲の寸法Ｌ
は、このＤ１，Ｄ２に係る距離データと当該測定範囲に
対応する走査角データθを用いて、寸法演算部１６にお
いて
Ｌ＝（Ｄ１2＋Ｄ２2−２・Ｄ１・Ｄ２cosθ）1/2 （５）
を演算して求められる。Here, as shown in FIG.
If the round trip times of the light beams P1 and P2 reflected here by irradiating the measurement ends 19a and 19b of 9 are t1 and t2,
Distance D from measurement point O to the measurement ends 19a, 19b
1 and D2 are respectively calculated by the equation (1) in the distance calculation unit 13, and are calculated as D1 = C × t1 / 2 (3) D2 = C × t2 / 2 (4). Therefore, the dimension L of the measurement range
Using the distance data relating to D1 and D2 and the scanning angle data θ corresponding to the measurement range, L = (D1 2 + D2 2 −2 D1 · D2 cosθ) 1/2 (5) Is calculated.
【００３１】上述のようにして、図１の寸法演算部１６
において測定範囲の寸法Ｌが演算されると、その演算結
果は表示手段５に備える表示処理部１７に送られ表示部
１８上に文字表示できるように信号処理される。そし
て、表示部１８にその値が表示される。As described above, the dimension calculator 16 of FIG.
When the dimension L of the measurement range is calculated in, the calculation result is sent to the display processing unit 17 provided in the display unit 5 and signal-processed so that characters can be displayed on the display unit 18. Then, the value is displayed on the display unit 18.
【００３２】このように、第１の実施形態よる光測長装
置１は、携帯可能な簡易な構成を有するものであり、測
定対象物１９上を走査する光ビームの軌跡２０を目視し
てその両端部２０ａ，２０ｂが測定対象物１９の測定端
部１９ａ，１９ｂに一致するように調節するだけで、上
記光ビームの走査域に対応する測定範囲の寸法を測定す
ることができるため、離れた場所に設置した測定対象物
１９の寸法も居ながらにして容易に測定することができ
る。As described above, the optical length measuring apparatus 1 according to the first embodiment has a simple and portable structure, and the path 20 of the light beam scanning the measuring object 19 is visually observed to Since it is possible to measure the size of the measurement range corresponding to the scanning range of the light beam just by adjusting the both ends 20a, 20b so as to match the measurement ends 19a, 19b of the measurement object 19, it is possible to separate them. It is possible to easily measure the size of the measurement target object 19 installed at a place while being at home.
【００３３】なお、例えば、図４に示すように測定対象
物１９の正面に対峙して、光ビームの軌跡２０の両端部
２０ａ，２０ｂがそれぞれ測定対象物１９の測定端部１
９ａ，１９ｂに一致するように調節された場合には、測
定点Ｏと測定対象物１９における測定範囲のほぼ中心ま
での垂直距離をＤ０とすると、測定範囲の寸法Ｌは、
Ｌ＝２・Ｄ０tanθ／２ （６）
により求めることもできる。これによれば、演算に必要
な距離データが一つで済むため、演算が容易となる。It should be noted that, for example, as shown in FIG. 4, both ends 20a and 20b of the trajectory 20 of the light beam face the front surface of the measuring object 19 and the measuring ends 1 of the measuring object 19 are measured.
If the vertical distance between the measurement point O and the substantially center of the measurement range on the measurement object 19 is D0, the dimension L of the measurement range is L = 2 · D0 tan θ when adjusted to match 9a and 19b. It is also possible to obtain it by (2) (6). According to this, since only one distance data is required for the calculation, the calculation becomes easy.
【００３４】また、光ビーム走査部８として、例えば、
特許公報第２７２２３１４号に開示の二次元走査が可能
な２軸のガルバノミラーであり、２軸がそれぞれ同じ周
波数で回転揺動するものを適用してもよい。この場合、
上記２軸の駆動周波数に位相差を与えれば円形走査が可
能となる。従って、例えば、測定対象物が円形または楕
円状のものであり、その直径等を測定する場合は、光ビ
ームの円形または楕円状の走査軌跡が測定対象物の形状
に一致するように走査範囲決定手段３を調節することに
より実行することができる。Further, as the light beam scanning section 8, for example,
A two-axis galvanometer mirror capable of two-dimensional scanning disclosed in Japanese Patent Publication No. 2722314, in which the two axes rotate and oscillate at the same frequency, may be applied. in this case,
Circular scanning becomes possible by giving a phase difference to the driving frequencies of the two axes. Therefore, for example, when the measurement target is circular or elliptical and the diameter thereof is measured, the scanning range is determined so that the circular or elliptical scanning locus of the light beam matches the shape of the measurement target. It can be carried out by adjusting the means 3.
【００３５】次に、本発明による光測長装置の第２の実
施形態を図５を参照して説明する。なお、第１の実施形
態と同一の構成要素については同一の符号を用いて示
し、説明を省略する。また、ここでは、第１の実施形態
と異なる部分についてのみ説明する。Next, a second embodiment of the optical length measuring device according to the present invention will be described with reference to FIG. The same components as those in the first embodiment are designated by the same reference numerals and the description thereof will be omitted. Further, here, only parts different from the first embodiment will be described.
【００３６】図５は、本発明による光測長装置の第２の
実施形態の概略構成を示すブロック図である。この光測
長装置２１が備える測定範囲決定手段２２は、測定対象
物１９の測定範囲を超えて走査する光ビームによって、
随時演算して求められる測定対象物１９までの距離の急
変した点を測定対象物１９の測定端部１９ａ，１９ｂと
決定する構成としたものであり、間欠的に発射する各光
ビームが走査期間中に照射する測定対象物１９上の各点
までの距離データを距離演算部１３から受けてこれを分
析し、該距離データが急変した点を測定対象物１９の測
定端部１９ａ，１９ｂと認識して測定範囲と決定するも
のである。そして、この測定端部１９ａ，１９ｂに係る
距離データを走査角演算部１５及び寸法演算部１６に送
る構成としている。FIG. 5 is a block diagram showing a schematic configuration of the second embodiment of the optical length measuring apparatus according to the present invention. The measurement range determining means 22 included in the optical length measuring device 21 uses a light beam that scans beyond the measurement range of the measurement object 19 to
The point at which the distance to the measurement object 19 changes abruptly is determined as the measurement ends 19a and 19b of the measurement object 19, and each light beam emitted intermittently scans. The distance data to each point on the measuring object 19 irradiated inside is received from the distance calculating unit 13 and analyzed, and the points where the distance data suddenly change are recognized as the measuring ends 19a and 19b of the measuring object 19. Then, the measurement range is determined. Then, the distance data relating to the measurement end portions 19a and 19b is sent to the scanning angle calculation unit 15 and the dimension calculation unit 16.
【００３７】次に、本発明の光測長装置２１の動作を図
５及び図６を参照して説明する。先ず、ケース部に備え
る図示省略の電源スイッチがＯＮされると、図５に示す
光ビーム走査手段２が作動して、光ビーム走査部８を最
大振れ角で駆動させると共に、第１実施形態と同様にし
て発光部６から所定の間隔で間欠的に光ビームを発射さ
せる。Next, the operation of the optical length measuring device 21 of the present invention will be described with reference to FIGS. First, when a power switch (not shown) provided in the case section is turned on, the light beam scanning means 2 shown in FIG. 5 is actuated to drive the light beam scanning section 8 at the maximum deflection angle. Similarly, a light beam is intermittently emitted from the light emitting unit 6 at a predetermined interval.
【００３８】次に、光測長装置２１の光ビームが測定対
象物１９に当てられる。このとき、光ビーム走査部８が
最大振れ角で駆動しているので光ビームは最大走査角で
走査され、測定対象物１９の測定範囲を超えて走査され
る。Next, the light beam of the optical length measuring device 21 is applied to the measuring object 19. At this time, since the light beam scanning unit 8 is driven at the maximum deflection angle, the light beam is scanned at the maximum scanning angle, which exceeds the measurement range of the measurement target 19.
【００３９】一方、計測処理手段４では、図６に示すよ
うに、測定対象物１９上を測定範囲を越えて往復走査す
る光ビームの反射光を受光部１１で受光し、その受光時
刻情報を得る。そして、図５に示す往復時間算出部１２
で駆動部７から送られてくる光ビームの発射時刻情報と
上記受光部１１から得た対応する光ビームの受光時刻情
報とに基づいて、測定点Ｏ（図６参照）と測定対象物１
９との間を往復する該光ビームの往復時間ｔを算出す
る。さらに、該往復時間ｔに基づいて前述の（１）式に
より該光ビームの測定対象物１９上の反射点までの距離
Ｄを演算する。この距離Ｄは、光ビームの全走査範囲に
亘って計測され、その距離データが測定範囲決定手段２
２に送られる。On the other hand, in the measurement processing means 4, as shown in FIG. 6, the reflected light of the light beam reciprocally scanning over the measuring object 19 over the measuring range is received by the light receiving section 11, and the light receiving time information is received. obtain. Then, the round-trip time calculating unit 12 shown in FIG.
Based on the emission time information of the light beam sent from the drive unit 7 and the reception time information of the corresponding light beam obtained from the light receiving unit 11, the measurement point O (see FIG. 6) and the measurement target 1
The round-trip time t of the light beam traveling back and forth with respect to 9 is calculated. Further, based on the round-trip time t, the distance D of the light beam to the reflection point on the object to be measured 19 is calculated by the equation (1). This distance D is measured over the entire scanning range of the light beam, and the distance data is measured range determining means 2
Sent to 2.
【００４０】測定範囲決定手段２２においては、上記距
離演算部１３より得た距離データを分析し距離が急変し
た点を検出し、この点を測定対象物１９の測定端部１９
ａ，１９ｂと認識し測定範囲の両端を決定する。このと
き、その測定端部１９ａ，１９ｂを決定する光ビームＰ
１，Ｐ２（図６参照）が特定できるので、この情報が計
測処理手段４に備える走査角演算部１５に送られる。ま
た、上記測定端部１９ａ，１９ｂにおける距離データＤ
１，Ｄ２（図６参照）は寸法演算部１６に送られる。In the measuring range determining means 22, the distance data obtained from the distance calculating section 13 is analyzed to detect a point where the distance suddenly changes, and this point is measured at the measuring end 19 of the measuring object 19.
A and 19b are recognized and both ends of the measurement range are determined. At this time, the light beam P that determines the measurement ends 19a and 19b
Since 1 and P2 (see FIG. 6) can be specified, this information is sent to the scanning angle calculation unit 15 provided in the measurement processing means 4. In addition, the distance data D at the measurement ends 19a and 19b
1, D2 (see FIG. 6) are sent to the size calculator 16.
【００４１】走査角演算部１５では、測定範囲決定手段
２２から得た光ビームＰ１，Ｐ２の情報に基づいてこの
光ビームＰ１，Ｐ２に係る振れ角が特定される。そし
て、これらの振れ角より測定範囲に対応する走査角θが
演算される。具体的には、図６に示すように、光ビーム
Ｐ１の走査中心Ｑに対する振れ角θｘ＝θ１が、また、
光ビームＰ２の走査中心Ｑに対する振れ角θｙ＝θ２が
特定される。そして、（２）式を演算して測定範囲に対
応する走査角θが、
θ＝θ１＋θ２
と求まる。この走査角θの値は寸法演算部１６に送られ
る。In the scanning angle calculator 15, the deflection angles of the light beams P1 and P2 are specified based on the information of the light beams P1 and P2 obtained from the measuring range determining means 22. Then, the scanning angle θ corresponding to the measurement range is calculated from these deflection angles. Specifically, as shown in FIG. 6, the deflection angle θx = θ1 of the light beam P1 with respect to the scanning center Q is
The deflection angle θy = θ2 of the light beam P2 with respect to the scanning center Q is specified. Then, the equation (2) is calculated to obtain the scanning angle θ corresponding to the measurement range as θ = θ1 + θ2. The value of the scanning angle θ is sent to the size calculator 16.
【００４２】寸法演算部１６では、測定範囲決定手段２
２から得た測定範囲の両端部までの距離データＤ１，Ｄ
２と走査角演算部１５から得た測定範囲を確定する走査
角θに基づいて、（５）式を演算して測定範囲の寸法Ｌ
が算出される。そして、その演算結果は表示手段５の表
示処理部１７で文字表示できるように信号処理され、表
示部１８に表示される。In the dimension calculator 16, the measuring range determining means 2
Distance data D1 and D to both ends of the measurement range obtained from 2
2 and the scan angle θ for determining the measurement range obtained from the scan angle calculation unit 15, the equation (5) is calculated to calculate the dimension L of the measurement range.
Is calculated. Then, the calculation result is signal-processed by the display processing unit 17 of the display means 5 so that the characters can be displayed, and is displayed on the display unit 18.
【００４３】第２の実施形態の光測長装置２１によれ
ば、測定範囲の両端部が、測定対象物１９までの距離の
急変点を検出して自動的に決定されるため、光ビームの
反射光の輝度が弱くてその走査軌跡が目視し難い遠くの
物や昼間の屋外においても精度よく測定することが出来
る。According to the optical length measuring apparatus 21 of the second embodiment, the both ends of the measurement range are automatically determined by detecting the sudden change points of the distance to the object to be measured 19. It is possible to perform accurate measurement even in a distant object where the brightness of the reflected light is weak and the scanning locus is difficult to see, or outdoors in the daytime.
【００４４】なお、この光測長装置２１をカメラと一体
化し、カメラの画角と光ビームの走査角とが一致するよ
うに設定するならば、光ビームの走査軌跡が目視できな
いほどさらに遠くに離れた測定対象物１９についても、
カメラの画角内に該測定対象物１９を捕らえれば測定す
ることができる。この場合、光ビームを赤外線とすれ
ば、強い可視光の影響を排除して測定することができる
ため、昼間の屋外等で遠く離れた測定対象物１９もより
精度よく測定することができる。If the optical length measuring device 21 is integrated with a camera and the angle of view of the camera and the scanning angle of the light beam are set to coincide with each other, the scanning locus of the light beam will be farther from the visual point. For the distant measurement object 19,
It is possible to measure if the measuring object 19 is captured within the angle of view of the camera. In this case, if the light beam is infrared light, it is possible to eliminate the influence of strong visible light for measurement, and thus it is possible to measure the measurement target 19 that is far away in the daytime outdoors or the like with higher accuracy.
【００４５】次に、本発明による光測長装置の第３の実
施形態を図７を参照して説明する。なお、第２の実施形
態と同一の構成要素については同一の符号を用いて示
し、説明を省略する。また、ここでは、第２の実施形態
と異なる部分についてのみ説明する。Next, a third embodiment of the optical length measuring device according to the present invention will be described with reference to FIG. The same components as those in the second embodiment are designated by the same reference numerals and the description thereof will be omitted. Further, here, only parts different from those of the second embodiment will be described.
【００４６】図７は、本発明による光測長装置の第３の
実施形態の概略構成を示すブロック図である。ここで、
光測長装置２３は、測定対象物１９の表面の反射率の相
違を検出して測長を行うものであり、測定対象物１９の
測定範囲を超えて走査する光ビームの反射光を随時受光
して、該反射光の受光強度の急変した点を測定範囲の端
部１９ｃ，１９ｄと決定する測定範囲決定手段２４を備
えたものである。そして、測定範囲決定手段２４は、こ
の測定端部１９ｃ，１９ｄに係る後述の光ビームＰ３，
Ｐ４を特定し、該情報を距離演算部１３及び走査角演算
部１５に送る構成としている。FIG. 7 is a block diagram showing a schematic configuration of the third embodiment of the optical length measuring apparatus according to the present invention. here,
The optical length measuring device 23 detects the difference in the reflectance of the surface of the measuring object 19 to perform the length measurement, and receives the reflected light of the light beam scanning beyond the measuring range of the measuring object 19 at any time. Then, the measuring range determining means 24 is provided for determining the point where the received light intensity of the reflected light suddenly changes as the ends 19c and 19d of the measuring range. Then, the measurement range determining means 24 causes the light beam P3, which will be described later, relating to the measurement end portions 19c and 19d.
P4 is specified and the information is sent to the distance calculation unit 13 and the scanning angle calculation unit 15.
【００４７】次に、第３の実施形態の動作を図７及び図
８を参照して説明する。先ず、ケース部に備える図示省
略の電源スイッチをＯＮし、図７に示す光ビーム走査手
段２が作動して、光ビーム走査部８を最大振れ角で駆動
させると共に、第１実施形態と同様にして発光部６から
所定の間隔で間欠的に光ビームを発射させる。このと
き、光ビームは光ビーム走査部８によって最大走査角で
走査され、測定対象物１９の測定範囲を超えて走査す
る。Next, the operation of the third embodiment will be described with reference to FIGS. 7 and 8. First, a power switch (not shown) provided in the case section is turned on, the light beam scanning unit 2 shown in FIG. 7 is operated, and the light beam scanning section 8 is driven at the maximum deflection angle, and the same as in the first embodiment. A light beam is intermittently emitted from the light emitting unit 6 at a predetermined interval. At this time, the light beam is scanned at the maximum scanning angle by the light beam scanning unit 8 and scans beyond the measurement range of the measuring object 19.
【００４８】一方、計測処理手段４では、図８に示すよ
うに、測定対象物１９上を測定範囲を越えて往復走査す
る光ビームの反射光を受光部１１で受光し、その受光時
刻情報を得て図５に示す往復時間算出部１２に送ると共
に、各光ビームの受光強度のデータを測定範囲決定手段
２４にも送る。そして、測定範囲決定手段２４におい
て、随時受光される測定対象物１９からの反射光の受光
強度のデータを分析し、測定対象部１９の表面の反射率
の相違に基づく反射光の受光強度の急変した点を検出し
て測定範囲の測定端部１９ｃ，１９ｄと決定する。On the other hand, in the measurement processing means 4, as shown in FIG. 8, the light receiving section 11 receives the reflected light of the light beam reciprocally scanning over the measurement object 19 beyond the measurement range, and the light reception time information is received. The data is obtained and sent to the round-trip time calculating unit 12 shown in FIG. Then, the measurement range determining means 24 analyzes the received light intensity data of the reflected light from the measurement object 19 that is received at any time, and the received light intensity of the reflected light changes abruptly based on the difference in the reflectance of the surface of the measurement object portion 19. The detected points are detected and the measurement ends 19c and 19d of the measurement range are determined.
【００４９】このとき、その測定端部１９ｃ，１９ｄを
決定する光ビームＰ３，Ｐ４（図８参照）が特定できる
ので、この情報が計測処理手段４に備える距離演算部１
３及び走査角演算部１５に送られる。At this time, since the light beams P3 and P4 (see FIG. 8) that determine the measuring ends 19c and 19d can be specified, this information is provided to the measurement processing means 4 by the distance calculating section 1.
3 and the scanning angle calculation unit 15.
【００５０】距離演算部１３では、測定範囲決定手段２
４から得た光ビームＰ３，Ｐ４の情報に基づいてこの光
ビームＰ３，Ｐ４に係る測定点Ｏから測定端部１９ｃ，
１９ｄまでの距離Ｄ３，Ｄ４が前述と同様にして演算さ
れる。In the distance calculator 13, the measuring range determining means 2
4 based on the information of the light beams P3, P4 obtained from the measurement point O from the measurement point O relating to the light beams P3, P4,
Distances D3 and D4 to 19d are calculated in the same manner as described above.
【００５１】一方、走査角演算部１５では、測定範囲決
定手段２４から得た光ビームＰ３，Ｐ４の情報に基づい
てこの光ビームＰ３，Ｐ４に係る振れ角θｘ＝θ３，θ
ｙ＝θ４が特定される。そして、これらの振れ角θｘ＝
θ３，θｙ＝θ４より測定範囲に対応する走査角θが
（２）式を演算して、
θ＝θ３＋θ４
と求まる。この走査角θの値は寸法演算部１６に送られ
る。On the other hand, in the scanning angle calculation unit 15, based on the information of the light beams P3 and P4 obtained from the measuring range determining means 24, the deflection angles θx = θ3 and θ of the light beams P3 and P4.
y = θ4 is specified. Then, these deflection angles θx =
The scanning angle θ corresponding to the measurement range is calculated from θ3 and θy = θ4 by the equation (2), and θ = θ3 + θ4 is obtained. The value of the scanning angle θ is sent to the size calculator 16.
【００５２】寸法演算部１６では、測定範囲決定手段２
２から得た測定範囲の両端部までの距離データＤ３，Ｄ
４と走査角演算部１５から得た測定範囲を確定する走査
角θ＝θ３＋θ４に基づいて、（５）式を演算して測定
範囲の寸法Ｌが算出される。そして、その演算結果は表
示手段５に文字表示される。In the dimension calculator 16, the measuring range determining means 2
Distance data D3, D from both ends of the measurement range obtained from 2
4 and the scan angle θ = θ3 + θ4 that determines the measurement range obtained from the scan angle calculation unit 15, the equation (5) is calculated to calculate the dimension L of the measurement range. Then, the calculation result is displayed in characters on the display means 5.
【００５３】第３の実施形態の光測長装置２３によれ
ば、測定対象物１９表面の反射率の相違に基づく反射光
の受光強度の急変した点を検出して測定範囲を決定する
ので、同一平面内であっても反射率の異なる部分の寸法
を測定することができる。According to the optical length measuring apparatus 23 of the third embodiment, the point where the received light intensity of the reflected light suddenly changes due to the difference in the reflectance of the surface of the measuring object 19 is detected to determine the measuring range. It is possible to measure the dimensions of portions having different reflectances even within the same plane.
【００５４】[0054]
【発明の効果】以上説明したように、請求項１に係る光
測長装置によれば、測定対象物上を走査する光ビームに
基づいて測定範囲を決定し、該決定された測定範囲に対
応する光ビームの走査角を光ビーム走査手段の操作状態
に基づいて演算し、光ビームの往復時間から測定対象物
までの距離を演算し、上記走査角及び距離データに基づ
いて測定範囲の寸法を計測するようにしているので、離
れた場所に設置されている物の大きさ等の測定を居なが
らにして可能とすることができる。従って、近寄ること
ができない場所に設置されている物の大きさ等の測定も
安全に且つ容易に行うことができる。As described above, according to the optical length measuring apparatus of the first aspect, the measuring range is determined based on the light beam scanning the measuring object, and the measuring range is determined. The scanning angle of the light beam to be calculated is calculated based on the operating state of the light beam scanning means, the distance from the round trip time of the light beam to the object to be measured is calculated, and the size of the measurement range is calculated based on the scanning angle and the distance data. Since the measurement is performed, it is possible to measure the size and the like of an object installed at a distant place while being at home. Therefore, it is possible to safely and easily measure the size and the like of an object installed in an inaccessible place.
【００５５】また、請求項２に係る発明によれば、手動
により光ビームの軌跡幅を測定しようとする範囲に一致
させ測定範囲を決定するようにしているので、測定範囲
の決定が目で確認して確実に行うことができ、簡易な構
成でありながら寸法測定が可能である。Further, according to the second aspect of the invention, since the measuring range is determined by manually matching the trajectory width of the light beam with the range to be measured, the determination of the measuring range can be visually confirmed. Therefore, it is possible to measure dimensions with a simple structure.
【００５６】さらに、請求項３に係る発明によれば、測
定対象物までの距離が急変した点を自動的に検出して測
定対象物の端部とみなし測定範囲を決定するようにして
いるので、光ビームの反射光の輝度が弱くてその走査軌
跡が目視し難い遠くの物や昼間の屋外においても精度よ
く測定することができる。Furthermore, according to the third aspect of the invention, the point where the distance to the measurement object changes abruptly is automatically detected, and the measurement range is determined by regarding it as the end of the measurement object. In addition, it is possible to perform accurate measurement even on a distant object where the reflected light of the light beam has a low brightness and its scanning locus is difficult to see, or even outdoors in the daytime.
【００５７】また、請求項４に係る発明によれば、測定
対象物における反射光の受光強度が急変した点を測定範
囲の端部とみなし測定範囲を決定するようにしているの
で、同一平面内であっても反射率の異なる部分の寸法を
測定することができる。According to the fourth aspect of the invention, since the point where the received light intensity of the reflected light on the measurement object changes abruptly is regarded as the end of the measurement range, the measurement range is determined. Even in this case, it is possible to measure the dimensions of the portions having different reflectances.
【００５８】そして、請求項５に係る発明によれば、測
定範囲の両端部までの各距離と測定範囲に対応する走査
角の三つの情報に基づいて測定範囲の寸法を計測するよ
うにしているので、測定点の位置に関係なく測定対象物
の所望の寸法を測定することができる。Further, according to the invention of claim 5, the dimension of the measurement range is measured based on the three information of each distance to both ends of the measurement range and the scanning angle corresponding to the measurement range. Therefore, it is possible to measure a desired dimension of the measurement object regardless of the position of the measurement point.
【００５９】また、請求項６に係る発明によれば、測定
対象物の測定範囲のほぼ中心までの垂直距離と、該測定
範囲に対応する走査角の二つの情報のみに基づいて測定
範囲の寸法を計測するようにしているので演算が容易と
なる。According to the sixth aspect of the invention, the size of the measurement range is determined based on only the two information of the vertical distance to the center of the measurement range of the object to be measured and the scanning angle corresponding to the measurement range. Is calculated, the calculation becomes easy.
【００６０】さらに、請求項７に係る発明によれば、光
ビームを一次元走査させ、該光ビームに基づいて測定範
囲の寸法を計測するようにしているので、構成が簡易と
なり安価な光測長装置の提供ができる。Further, according to the invention of claim 7, the light beam is one-dimensionally scanned, and the dimension of the measurement range is measured based on the light beam. Therefore, the structure is simple and the optical measurement is inexpensive. A long device can be provided.
【００６１】さらにまた、請求項８に係る発明によれ
ば、光ビームを二次元走査させ、該光ビームに基づいて
測定範囲の寸法を計測するようにしているので、円形状
または楕円状の測定対象物の直径等の測定を容易に行う
ことができる。Furthermore, according to the invention of claim 8, the light beam is two-dimensionally scanned, and the dimension of the measurement range is measured based on the light beam. Therefore, the circular or elliptical measurement is performed. It is possible to easily measure the diameter and the like of the object.
【図１】 本発明による光測長装置の第１の実施形態を
示すブロック図である。FIG. 1 is a block diagram showing a first embodiment of an optical length measuring device according to the present invention.
【図２】 光ビームの走査角を検出する方法を示す説明
図である。FIG. 2 is an explanatory diagram showing a method of detecting a scanning angle of a light beam.
【図３】 上記光測長装置による測定方法の一実施例を
説明するための概略斜視図である。FIG. 3 is a schematic perspective view for explaining an example of a measuring method by the optical length measuring device.
【図４】 上記光測長装置による他の測定方法を説明す
るための概略斜視図である。FIG. 4 is a schematic perspective view for explaining another measuring method by the optical length measuring device.
【図５】 本発明による光測長装置の第２の実施形態を
示すブロック図である。FIG. 5 is a block diagram showing a second embodiment of the optical length measuring device according to the present invention.
【図６】 上記光測長装置による測定方法を説明するた
めの概略斜視図である。FIG. 6 is a schematic perspective view for explaining a measuring method by the optical length measuring device.
【図７】 本発明による光測長装置の第３の実施形態を
示すブロック図である。FIG. 7 is a block diagram showing a third embodiment of an optical length measuring device according to the present invention.
【図８】 上記光測長装置による測定方法を説明するた
めの概略斜視図である。FIG. 8 is a schematic perspective view for explaining a measuring method by the optical length measuring device.
１，２１，２３…光測長装置 ２…光ビーム走査手段 ３，２２，２４…測定範囲決定手段 ４…計測処理手段 ５…表示手段 ８…光ビーム走査部 １１…受光部 １９…測定対象物 1, 21, 23 ... Optical length measuring device 2 ... Light beam scanning means 3, 22, 24 ... Measuring range determining means 4 ... Measurement processing means 5 ... Display means 8 ... Light beam scanning unit 11 ... Light receiving part 19 ... Object to be measured
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Claims (8)
ビーム走査手段と、 測定対象物に対する前記光ビームの走査手段に基づいて
測定範囲を決定する測定範囲決定手段と、 前記決定された測定範囲に対応する光ビームの走査角を
光ビーム走査手段の操作状態に基づいて演算し、前記測
定対象物に対する光ビームの往復時間から測定対象物ま
での距離を演算し、前記走査角及び前記測定対象物まで
の距離に基づいて前記測定範囲の寸法を計測する計測処
理手段と、 その計測結果を表示する表示手段と、を備えたことを特
徴とする光測長装置。1. A light beam scanning means for reciprocally scanning a light beam at an arbitrary deflection angle, a measurement range determining means for determining a measurement range based on the scanning means of the light beam with respect to a measurement object, and the determined. The scanning angle of the light beam corresponding to the measurement range is calculated based on the operating state of the light beam scanning means, the distance from the round trip time of the light beam to the measurement object to the measurement object is calculated, and the scanning angle and the An optical length measuring apparatus comprising: a measurement processing unit that measures a dimension of the measurement range based on a distance to a measurement target; and a display unit that displays the measurement result.
する光ビームの前記走査角を、測定対象物表面上を往復
走査する光ビームの軌跡を目視して手動調節する構成と
したことを特徴とする請求項１に記載の光測長装置。2. The measuring range determining means is configured to manually adjust the scanning angle of the light beam corresponding to the measuring range by visually observing the trajectory of the light beam that reciprocally scans the surface of the object to be measured. The optical length measuring apparatus according to claim 1, which is characterized in that.
定範囲を超えて走査する光ビームに基づいて、随時演算
して求められる測定対象物までの距離の急変した点を測
定対象物の端部と決定する構成としたことを特徴とする
請求項１に記載の光測長装置。3. The measuring range determining means determines the point of sudden change of the distance to the measuring object, which is obtained by performing arithmetic operation at any time, based on the light beam scanned over the measuring range of the measuring object. The optical length measuring device according to claim 1, wherein the optical length measuring device is configured to be an end portion.
の測定範囲を超えて走査する光ビームの反射光を随時受
光して、該反射光の受光強度の急変した点を測定範囲の
端部と決定する構成としたことを特徴とする請求項１に
記載の光測長装置。4. The measuring range determining means receives the reflected light of a light beam scanning beyond the measuring range of the surface of the measuring object at any time, and determines the point at which the received light intensity of the reflected light suddenly changes at the end of the measuring range. The optical length measuring apparatus according to claim 1, wherein the optical length measuring apparatus is configured to be determined as a unit.
部で反射する光ビームの往復時間から該測定範囲の両端
部までの距離をそれぞれ演算する構成としたことを特徴
とする請求項１〜４のいずれか一つに記載の光測長装
置。5. The measurement processing means is configured to calculate a distance from a round-trip time of a light beam reflected at both ends of the measurement range to both ends of the measurement range, respectively. The optical length measuring apparatus according to any one of 4 to 4.
の距離として、前記測定範囲のほぼ中心までの垂直距離
を演算する構成としたことを特徴とする請求項１〜４の
いずれか一つに記載の光測長装置。6. The measurement processing means is configured to calculate a vertical distance to almost the center of the measurement range as a distance to the measurement object. Optical length measuring device described in.
ムを走査する光ビーム走査部を備えて構成したことを特
徴とする請求項１〜６のいずれか一つに記載の光測長装
置。7. The optical length measuring device according to claim 1, wherein the light beam scanning means comprises a light beam scanning unit for scanning the light beam in one dimension. apparatus.
ムを走査する光ビーム走査部を備えて構成したことを特
徴とする請求項１〜６のいずれか一つに記載の光測長装
置。8. The optical length measuring apparatus according to claim 1, wherein the light beam scanning means comprises a light beam scanning unit for two-dimensionally scanning the light beam. apparatus.
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|---|---|---|---|
| JP2002106691A JP2003302209A (en) | 2002-04-09 | 2002-04-09 | Optical length measuring apparatus |
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| JP2002106691A JP2003302209A (en) | 2002-04-09 | 2002-04-09 | Optical length measuring apparatus |
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- 2002-04-09 JP JP2002106691A patent/JP2003302209A/en active Pending
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