JP2664748B2 - 照明装置 - Google Patents
照明装置Info
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- JP2664748B2 JP2664748B2 JP63316562A JP31656288A JP2664748B2 JP 2664748 B2 JP2664748 B2 JP 2664748B2 JP 63316562 A JP63316562 A JP 63316562A JP 31656288 A JP31656288 A JP 31656288A JP 2664748 B2 JP2664748 B2 JP 2664748B2
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- light
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- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
- H01S3/00—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
- H01S3/23—Arrangements of two or more lasers not provided for in groups H01S3/02 - H01S3/22, e.g. tandem arrangements of separate active media
- H01S3/2383—Parallel arrangements
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S17/00—Systems using the reflection or reradiation of electromagnetic waves other than radio waves, e.g. lidar systems
- G01S17/87—Combinations of systems using electromagnetic waves other than radio waves
- G01S17/875—Combinations of systems using electromagnetic waves other than radio waves for determining attitude
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S7/00—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
- G01S7/48—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S17/00
- G01S7/481—Constructional features, e.g. arrangements of optical elements
- G01S7/4814—Constructional features, e.g. arrangements of optical elements of transmitters alone
- G01S7/4815—Constructional features, e.g. arrangements of optical elements of transmitters alone using multiple transmitters
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Description
【発明の詳細な説明】 本発明は、２つの物体の方向、距離及び／又はこれら
物体の相対的姿勢を測定するカメラと一体化した高パワ
ーの照明装置であって、前記物体の一方が該照明装置を
具え、前記カメラが入力光学系を介して検出器上に他方
の物体の像を結像し、前記照明装置が複数個の基本光源
を具えており、これらの各光源を光学系に関連させて、
各光源の視界をカメラの入力光学系の視界に合わせ、前
記基本光源を前記入力光学系の入射ひとみのまわりにリ
ング状に規則的に離間して配置するようにした照明装置
に関するものである。
物体の相対的姿勢を測定するカメラと一体化した高パワ
ーの照明装置であって、前記物体の一方が該照明装置を
具え、前記カメラが入力光学系を介して検出器上に他方
の物体の像を結像し、前記照明装置が複数個の基本光源
を具えており、これらの各光源を光学系に関連させて、
各光源の視界をカメラの入力光学系の視界に合わせ、前
記基本光源を前記入力光学系の入射ひとみのまわりにリ
ング状に規則的に離間して配置するようにした照明装置
に関するものである。
斯種の装置は例えば「ハンター」と称される一方の物
体を「ターゲット」と称される他方の物体に接触させる
空中での２つの物体間の遭遇用に用いられる。
体を「ターゲット」と称される他方の物体に接触させる
空中での２つの物体間の遭遇用に用いられる。
２つの物体は接触瞬時における機械的な衝撃ができる
だけ少なくなるように結合させて、ターゲットの軌道状
態があまり変更されないようにする必要がある。
だけ少なくなるように結合させて、ターゲットの軌道状
態があまり変更されないようにする必要がある。
この目的のために、ハンターを正しい速度で、しかも
特に正しい姿勢でターゲットに接触させるために、十分
早い瞬時にターゲットの理論的な軌道を考慮する必要が
ある。
特に正しい姿勢でターゲットに接触させるために、十分
早い瞬時にターゲットの理論的な軌道を考慮する必要が
ある。
これには、ハンターに設置され、しかもハンター内と
ターゲットとの間の距離（最終接近の場合、これら両者
は例えば200mのような位置をとり得る）、ハンターの基
準マークに対するターゲットの方向及び斯かるマークに
対するターゲットの姿勢を測定する装置が必要である。
ターゲットとの間の距離（最終接近の場合、これら両者
は例えば200mのような位置をとり得る）、ハンターの基
準マークに対するターゲットの方向及び斯かるマークに
対するターゲットの姿勢を測定する装置が必要である。
このような装置は、カメラの光軸と同じ光軸に沿い、
しかもカメラと同じ視界内に所定の円錐形の光を放出す
る光放射器を装備したカメラを具えており、円錐形の光
はリトロレフレクター上に、即ち３つの面を有している
小形ミラー（又はコーナキューブ）に投射して、空間内
におけるそれらの位置に無関係に反射ビームを入射ビー
ムが入ってきた方向へと戻すようにする。
しかもカメラと同じ視界内に所定の円錐形の光を放出す
る光放射器を装備したカメラを具えており、円錐形の光
はリトロレフレクター上に、即ち３つの面を有している
小形ミラー（又はコーナキューブ）に投射して、空間内
におけるそれらの位置に無関係に反射ビームを入射ビー
ムが入ってきた方向へと戻すようにする。
通常光放射器として用いられるレーザダイオードに
は、放射される円錐形の光ビームの角度をカメラの視界
に適合させるための光学系を用いる必要がある。
は、放射される円錐形の光ビームの角度をカメラの視界
に適合させるための光学系を用いる必要がある。
２つの物体間の空間的遭遇に対しては、リトロレフレ
クターから到来してカメラに当る光束が太陽により放出
された光束よりも強くなるように十分なパワフルな光放
射器を用いる必要がある。
クターから到来してカメラに当る光束が太陽により放出
された光束よりも強くなるように十分なパワフルな光放
射器を用いる必要がある。
従って、各々がレーザダイオード及び光学系を具えて
いる幾つもの基本光源を用いて、光放射器のパワーをか
なり高くする必要がある。これらの光源を極めて狭い空
間に配置し、しかもそれらが全く同一の円錐形の光を放
出するようにすることは実現が困難である。
いる幾つもの基本光源を用いて、光放射器のパワーをか
なり高くする必要がある。これらの光源を極めて狭い空
間に配置し、しかもそれらが全く同一の円錐形の光を放
出するようにすることは実現が困難である。
本発明の目的は上述したような困難性を軽減し、か
つ、幾つもの基本光源の光束を適切に結合させると共
に、この結合によるパワーの高い放射を変調させること
ができ、さらに、１個又は数個の光源の故障が損傷とな
らないような多少大き目のパワーの放射をする装置を提
供することにある。
つ、幾つもの基本光源の光束を適切に結合させると共
に、この結合によるパワーの高い放射を変調させること
ができ、さらに、１個又は数個の光源の故障が損傷とな
らないような多少大き目のパワーの放射をする装置を提
供することにある。
本発明による照明装置は、各光源の光学系からの光ビ
ームが、各光源に対向して配置した偏向ミラーを介し
て、入力光学系の入射ひとみを囲むと共に光源と同数の
多数のファセットを具えているファセットミラー上に集
束され、反射ビームの方向がカメラの視界の方向と整列
するように前記各ファセットを傾斜させて、前記ミラー
のファセットからの光ビームがカメラの光軸のまわりに
すべてほぼ重なるようにしたことを特徴とする。
ームが、各光源に対向して配置した偏向ミラーを介し
て、入力光学系の入射ひとみを囲むと共に光源と同数の
多数のファセットを具えているファセットミラー上に集
束され、反射ビームの方向がカメラの視界の方向と整列
するように前記各ファセットを傾斜させて、前記ミラー
のファセットからの光ビームがカメラの光軸のまわりに
すべてほぼ重なるようにしたことを特徴とする。
以下図面につき本発明を説明する。
２つの物体間の距離、方向及び相対的な姿勢は、第１
図に示す原理による装置によって測定することができ
る。一方の物体は照明器２を装備したカメラ１を具え、
他方の物体は照明器２の円錐形の放射光６内に３個規則
的に離間させた非同一平面のリトロレフレクター3,4及
び５のパターンを具えている。
図に示す原理による装置によって測定することができ
る。一方の物体は照明器２を装備したカメラ１を具え、
他方の物体は照明器２の円錐形の放射光６内に３個規則
的に離間させた非同一平面のリトロレフレクター3,4及
び５のパターンを具えている。
リトロレフレクターのパターンによって入射ビームに
沿って反射されるビーム部分を、入射ビームの方向とは
反対の方向の矢印を付した線によって示してある。
沿って反射されるビーム部分を、入射ビームの方向とは
反対の方向の矢印を付した線によって示してある。
リトロレフレクター３と４は距離ｄだけ離間させる。
リトロレフレクター５はレフレクター３及び４に対し
てｈだけシフトさせる。
てｈだけシフトさせる。
カメラ１はレフレクター3,4及び５の角度方向を測定
する。
する。
次式、即ち によって与えられる中心点の角度情報は、リトロレフレ
クターの方向、従って、リトロレフレクターを具えてい
る物体の方向を表わす。
クターの方向、従って、リトロレフレクターを具えてい
る物体の方向を表わす。
カメラとリトロレフレクターのパターンとの間の距離
は、カメラから前記距離ｄを見る角度を測定することに
より求まる。
は、カメラから前記距離ｄを見る角度を測定することに
より求まる。
２つの物体間の相対的な姿勢は、リトロレフレクター
３と４との離間距離ｄの見掛けの中心点と、フレクタ５
との間の角度空間によって決定することができる。
３と４との離間距離ｄの見掛けの中心点と、フレクタ５
との間の角度空間によって決定することができる。
本発明による照明装置の縦断面図を、空間遭遇用カメ
ラの光学ヘッドを示している第２図に概略的に示してあ
る。
ラの光学ヘッドを示している第２図に概略的に示してあ
る。
カメラ１の入力光学系は入射ひとみ７及び光学フィル
タ８を具えており、これらは被写体の像を検出器９上に
集束させる。なお、検出器９は例えば電荷結合デバイス
で構成し、その温度は例えばペルチェ素子によって20゜
±３゜のような温度に維持する。
タ８を具えており、これらは被写体の像を検出器９上に
集束させる。なお、検出器９は例えば電荷結合デバイス
で構成し、その温度は例えばペルチェ素子によって20゜
±３゜のような温度に維持する。
カメラ１の前に配置する本発明による照明装置２の原
理は、複数個のレーザダイオードから成るアセンブリの
放射面を、カメラの光学系と中心を共有する複数個のフ
ァセットを有しているミラーに結像させることにある。
この原理による利点は、カメラの前記光学系におけるあ
らゆる方向の光拡散が回避されると云うことにある。
理は、複数個のレーザダイオードから成るアセンブリの
放射面を、カメラの光学系と中心を共有する複数個のフ
ァセットを有しているミラーに結像させることにある。
この原理による利点は、カメラの前記光学系におけるあ
らゆる方向の光拡散が回避されると云うことにある。
本発明による照明装置はカメラの光学系の入射ひとみ
７のまわりにリング状に離間して配置されるＮ個の基本
光源10（持続波レーザダイオード又はパルス化レーザダ
イオード）を具えている。各基本光源10には、それによ
り放射される光ビームの放射フィールドを所望視界に適
合させるために基本光源と一緒に作動する光学系11を設
ける。光学系11によって放射される光ビームは、各光源
に対向して配置した偏向ミラー12によってカメラの入射
ひとみ７のまわりにＮ個のファセットを有いているミラ
ー13上に集束される。このミラー13の各ファセットは、
対応する基本光源からのビームがカメラの視界の方向と
一列に整列する方向に戻るように傾斜させる。
７のまわりにリング状に離間して配置されるＮ個の基本
光源10（持続波レーザダイオード又はパルス化レーザダ
イオード）を具えている。各基本光源10には、それによ
り放射される光ビームの放射フィールドを所望視界に適
合させるために基本光源と一緒に作動する光学系11を設
ける。光学系11によって放射される光ビームは、各光源
に対向して配置した偏向ミラー12によってカメラの入射
ひとみ７のまわりにＮ個のファセットを有いているミラ
ー13上に集束される。このミラー13の各ファセットは、
対応する基本光源からのビームがカメラの視界の方向と
一列に整列する方向に戻るように傾斜させる。
従って、光ビームはカメラの光軸とほぼ中心を共有す
る。
る。
さらに、カメラの視界の光路における光学部品（入射
ひとみ、フィルタ）にパワーの高い光ビームが当った
り、又はこれらの部品を通過したりすることがなく、こ
れにより拡散の恐れ、従って寄生光が直接入射する恐れ
がなくなる。
ひとみ、フィルタ）にパワーの高い光ビームが当った
り、又はこれらの部品を通過したりすることがなく、こ
れにより拡散の恐れ、従って寄生光が直接入射する恐れ
がなくなる。
放射レベルは１〜Ｎ個の基本光源を用いることによっ
て変調させることができる。
て変調させることができる。
本発明による照明装置の場合には、極めて明るい雰囲
気（カメラを空間的遭遇に用いる場合の視界中の太陽光
のような雰囲気、又はロボット用途における極めて翌る
い環境）でもカメラを正しく作動させる強力な光束を発
生させることができる。本発明による照明装置はロボッ
ト用の視覚系及び一般的にはカメラと照明装置との組合
わせを用いるあらゆる用途に用いることができる。
気（カメラを空間的遭遇に用いる場合の視界中の太陽光
のような雰囲気、又はロボット用途における極めて翌る
い環境）でもカメラを正しく作動させる強力な光束を発
生させることができる。本発明による照明装置はロボッ
ト用の視覚系及び一般的にはカメラと照明装置との組合
わせを用いるあらゆる用途に用いることができる。
第１図は２つの物体間の距離、方向及び相対的姿勢を測
定する装置の原理を示す説明図； 第２図はカメラに関連する本発明による照明装置の縦断
面図である。 １……カメラ ２……照明装置 3,4,5……リトロレフレクター ６……放射光 ７……入射ひとみ ８……光学フィルタ ９……検出器 10……光源（レーザダイオード） 11……光学系 12……偏向ミラー 13……ファセットミラー
定する装置の原理を示す説明図； 第２図はカメラに関連する本発明による照明装置の縦断
面図である。 １……カメラ ２……照明装置 3,4,5……リトロレフレクター ６……放射光 ７……入射ひとみ ８……光学フィルタ ９……検出器 10……光源（レーザダイオード） 11……光学系 12……偏向ミラー 13……ファセットミラー
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭60−166807（ＪＰ，Ａ) 特開 昭55−166984（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−32071（ＪＰ，Ａ)
Claims (3)
- 【請求項１】２つの物体の方向、距離及び／又はこれら
物体の相対的姿勢を測定するカメラと一体化した高パワ
ーの照明装置であって、前記物体の一方が外照明装置を
具え、前記カメラが入力光学系を介して検出器上に他方
の物体の像を結像し、前記照明装置が複数個の基本光源
を具えており、これらの各光源を光学系に関連させて、
各光源の視界をカメラの入力光学系の視界に合わせ、前
記基本光源を前記入力光学系の入射ひとみのまわりにリ
ング状に規則的に離間して配置するようにした照明装置
において、 各光源の光学系からの光ビームが、各光源に対向して配
置した偏向ミラーを介して、入力光学系の入射ひとみを
囲むと共に光源と同数の多数のファセットを具えている
ファセットミラー上に集束され、反射ビームの方向がカ
メラの視界の方向と整列するように前記各ファセットを
傾斜させて、前記ミラーのファセットからの光ビームが
カメラの光軸のまわりにすべてほぼ重なるようにしたこ
とを特徴とする照明装置。 - 【請求項２】前記基本光源を持続波レーザダイオード又
はパルス化レーザダイオードで構成したことを特徴とす
る請求項１に記載の照明装置。 - 【請求項３】照明レベルを１〜Ｎ個の基本光源を用いて
変調し得るようにしたことを特徴とする請求項１〜２の
いずれかに記載の照明装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR8717714A FR2625010B1 (fr) | 1987-12-18 | 1987-12-18 | Illuminateur de forte puissance pour camera |
| FR8717714 | 1987-12-18 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH028711A JPH028711A (ja) | 1990-01-12 |
| JP2664748B2 true JP2664748B2 (ja) | 1997-10-22 |
Family
ID=9358035
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63316562A Expired - Lifetime JP2664748B2 (ja) | 1987-12-18 | 1988-12-16 | 照明装置 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4894677A (ja) |
| EP (1) | EP0321048B1 (ja) |
| JP (1) | JP2664748B2 (ja) |
| DE (1) | DE3888124T2 (ja) |
| FR (1) | FR2625010B1 (ja) |
Families Citing this family (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6822687B1 (en) * | 1999-07-08 | 2004-11-23 | Pentax Corporation | Three-dimensional image capturing device and its laser emitting device |
| GB2378522B (en) * | 2001-08-08 | 2003-08-13 | Pearpoint Ltd | Integrated camera and lighting device and a method of manufacture thereof |
| US7593056B2 (en) * | 2004-10-27 | 2009-09-22 | Honeywell International Inc. | Infrared vision illumination enhancement |
| US7344273B2 (en) | 2005-03-22 | 2008-03-18 | Binary Works, Inc. | Ring light with user manipulable control |
| WO2009058034A1 (en) * | 2007-11-01 | 2009-05-07 | Enlight Photo Limited | Improved ring light diffuser |
| TWM372050U (en) * | 2009-09-09 | 2010-01-01 | Azurewave Technologies Inc | Image capturing module capable of simplifying optical component |
| US8947590B2 (en) | 2011-11-22 | 2015-02-03 | Cognex Corporation | Vision system camera with mount for multiple lens types |
| US10498933B2 (en) | 2011-11-22 | 2019-12-03 | Cognex Corporation | Camera system with exchangeable illumination assembly |
| US11366284B2 (en) | 2011-11-22 | 2022-06-21 | Cognex Corporation | Vision system camera with mount for multiple lens types and lens module for the same |
| KR20130140295A (ko) * | 2012-06-14 | 2013-12-24 | 엘지이노텍 주식회사 | 거리측정 장치 및 방법 |
| RU2608693C2 (ru) * | 2015-04-20 | 2017-01-23 | Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" | Способ получения изображения быстропротекающего процесса и система для его осуществления |
Family Cites Families (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2138723A (en) * | 1936-05-25 | 1938-11-29 | Bell John Arthur | Combination portable pocket light and camera unit |
| FR2186658B1 (ja) * | 1972-03-13 | 1976-10-29 | Thomson Csf | |
| US3821764A (en) * | 1973-01-02 | 1974-06-28 | Polaroid Corp | Illuminating apparatus |
| CH573026A5 (ja) * | 1974-06-11 | 1976-02-27 | Kaiser Josef Ag Fahrzeugwerk | |
| US4217558A (en) * | 1976-03-03 | 1980-08-12 | Trw Inc. | Pulsed chemical laser system |
| US4229762A (en) * | 1979-01-18 | 1980-10-21 | Westinghouse Electric Corp. | Optical viewing port assembly for a miniature inspection TV camera |
| JPS55166984A (en) * | 1979-06-14 | 1980-12-26 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Multi-beam laser |
| JPS5932071A (ja) * | 1982-08-13 | 1984-02-21 | Agency Of Ind Science & Technol | 移動機械用物体検出装置 |
| JPS60166807A (ja) * | 1984-02-09 | 1985-08-30 | Nippon Denso Co Ltd | 車両運転者位置認識装置 |
| FR2578691B1 (fr) * | 1985-03-06 | 1987-03-20 | Bouchlaghem Daniel | Generateur laser a puissance ajustable |
| US4816854A (en) * | 1986-08-13 | 1989-03-28 | Minolta Camera Kabushiki Kaisha | Close-range lighting flash device |
-
1987
- 1987-12-18 FR FR8717714A patent/FR2625010B1/fr not_active Expired - Fee Related
-
1988
- 1988-12-08 US US07/281,574 patent/US4894677A/en not_active Expired - Fee Related
- 1988-12-13 DE DE3888124T patent/DE3888124T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1988-12-13 EP EP88202859A patent/EP0321048B1/fr not_active Expired - Lifetime
- 1988-12-16 JP JP63316562A patent/JP2664748B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH028711A (ja) | 1990-01-12 |
| US4894677A (en) | 1990-01-16 |
| FR2625010B1 (fr) | 1990-04-27 |
| FR2625010A1 (fr) | 1989-06-23 |
| EP0321048A1 (fr) | 1989-06-21 |
| DE3888124T2 (de) | 1994-09-01 |
| DE3888124D1 (de) | 1994-04-07 |
| EP0321048B1 (fr) | 1994-03-02 |
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