JP6324909B2 - センサ - Google Patents
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Images
Landscapes
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
Description
101 回転中心
102 方向
103 方向
104 方向
105 方向
106a 方向
106b 方向
107a 回転中心
107b 回転中心
108 方向
109 方向
110 撮像デバイス
110' 撮像デバイス
111 撮像センサ
112 結合
120 光学素子
121 光源
122 光源
123 光線
124 光線
125a 経路
125b 経路
126a 経路
126b 経路
130 光位置モジュール
140 位置モジュール
150 クロック
160 色分解機構
221 光源
227 レンズ
321 光源
328 コリメータ
400 センサ
410 撮像デバイス
420 光学素子
421a 光源
421b 光源
421c 光源
421d 光源
422a 光源
422b 光源
422c 光源
422d 光源
424a 光線
424a' 光線
424b 光線
424c 光線
424d 光線
500 センサ
510a 撮像デバイス
510b 撮像デバイス
510c 撮像デバイス
510d 撮像デバイス
510e 撮像デバイス
510f 撮像デバイス
514 撮像デバイス間の領域
520 光学素子
521a 光源
521b 光源
521c 光源
523a 光線
523b 光線
523c 光線
529a 終結点
529b 終結点
529c 終結点
600 センサ
610 撮像デバイス
613 面
614 位置
615 位置
620 光学素子
621 光源
622 光源
670 弾性部材
671 弾性部材
700 センサ
710 撮像デバイス
720 光学素子
770 弾性部材
780 質量
790 支持構造体
Claims (24)
- 第1の光線を方向付けるように動作可能な第1の光源および第2の光線を方向付けるように動作可能な第2の光源を支持する光学素子であって、前記第2の光線が前記第1の光線に対して非平行である、光学素子と、
前記光学素子に近接して配置された撮像デバイスであって、前記撮像デバイスが、前記第1の光線および前記第2の光線を直接受け取って電気信号に変換するように動作可能であり、前記撮像デバイス及び前記光学素子が互いに対して移動可能である、撮像デバイスと、
前記光学素子を前記撮像デバイスに接続する1つ又は複数の弾性部材であって、前記撮像デバイスと前記光学素子の相対運動を容易にするように動作可能である、1つ又は複数の弾性部材と、
前記電気信号を受け取って、前記撮像デバイス上の前記第1の光線および前記第2の光線の位置を求めるように構成された光位置モジュールと、
前記撮像デバイス上の前記第1の光線および前記第2の光線の前記位置に基づいて前記撮像デバイスと前記光学素子の相対位置を求めるように構成された位置モジュールと、を備えるセンサ。 - 前記撮像デバイスと前記光学素子が、第1の並進自由度において互いに対して移動可能であり、
前記位置モジュールは、前記第1の並進自由度に対して前記撮像デバイスと前記光学素子の前記相対位置を求めるようにさらに構成され、
前記第1の光線が、前記第1の並進自由度の軸に対して実質的に垂直に方向付けられる請求項1に記載のセンサ。 - 前記撮像デバイスと前記光学素子が、第2の並進自由度において互いに対して移動可能であり、
前記位置モジュールは、前記第2の並進自由度に対して前記撮像デバイスと前記光学素子の前記相対位置を求めるようにさらに構成され、
前記第1の光線が、前記第2の並進自由度の軸に対して実質的に垂直に方向付けられる請求項2に記載のセンサ。 - 前記撮像デバイスと前記光学素子が、第1の回転自由度において互いに対して移動可能であり、
前記位置モジュールは、前記第1の回転自由度に対して前記撮像デバイスと前記光学素子の前記相対位置を求めるようにさらに構成されており、
前記第1の光線が、前記第1の回転自由度の軸に対して実質的に垂直に方向付けられる請求項1に記載のセンサ。 - 前記撮像デバイスと前記光学素子が、第2の回転自由度において互いに対して移動可能であり、
前記位置モジュールは、前記第2の回転自由度に対して前記撮像デバイスと前記光学素子の前記相対位置を求めるようにさらに構成されており、
前記第1の光線が、前記第2の回転自由度の軸に対して実質的に平行に方向付けられる請求項4に記載のセンサ。 - 前記撮像デバイス上の前記第1の光線および前記第2の光線の中心位置が、前記撮像デバイス上の前記第1の光線および前記第2の光線の位置に統計的手法を適用して求められる請求項1に記載のセンサ。
- 前記撮像デバイスが電荷結合デバイス(CCD)または相補型金属酸化膜半導体(CMOS)を備える請求項1に記載のセンサ。
- 前記撮像デバイスが色分解機構を備える請求項1に記載のセンサ。
- 前記撮像デバイスが複数の撮像デバイスを備える請求項1に記載のセンサ。
- 前記第1の光源が、LED、レーザ、有機LED、電界放出表示要素、表面伝導電子エミッタ表示ユニット、量子ドット、帯電したイオン化ガスを含有しているセル、蛍光灯、発光面の外部に配置された大型光源からの光を通すことができる穴、またはそれらの組合せを備える請求項1に記載のセンサ。
- 第1の光源とともに動作可能なコリメータおよびレンズのうち少なくとも1つをさらに備える請求項1に記載のセンサ。
- 前記撮像デバイスおよび前記光学素子のうち少なくとも1つに関連付けられた質量をさらに備える請求項1に記載のセンサ。
- クロックをさらに備える請求項1に記載のセンサ。
- 前記撮像デバイスは、表面に固定されており、
前記位置モジュールは、前記撮像デバイスと前記光学素子の前記相対位置に基づいて、1つ又は複数の自由度において前記表面上の歪みを求めるようにさらに構成される、請求項1に記載のセンサ。 - 第1の光線を方向付けるように動作可能な第1の光源および前記第1の光線に対して非平行な第2の光線を方向付けるように動作可能な第2の光源を支持する光学素子、と、
前記光学素子に近接して配置された撮像デバイスであって、前記撮像デバイスが、前記第1の光線および前記第2の光線を直接受け取って電気信号に変換するように動作可能であり、前記撮像デバイスと前記光学素子が、少なくとも2つの並進自由度および少なくとも2つの回転自由度で互いに対して移動可能である、撮像デバイスと、
前記光学素子を前記撮像デバイスに接続する1つ又は複数の弾性部材であって、前記撮像デバイスと前記光学素子の相対運動を容易にするように動作可能である、1つ又は複数の弾性部材と、
前記電気信号を受け取って、前記撮像デバイス上の前記第1の光線および前記第2の光線の位置を求めるように構成された光位置モジュールと、
前記撮像デバイス上の前記第1の光線および前記第2の光線の前記位置に基づいて前記撮像デバイスと前記光学素子の相対位置を求めるように構成された位置モジュールと、を備える多自由度センサ。 - クロックをさらに備える請求項15に記載の多自由度センサ。
- 前記撮像デバイスは、表面に固定されており、
前記位置モジュールは、前記撮像デバイスと前記光学素子の前記相対位置に基づいて、1つ又は複数の自由度において前記表面上の歪みを求めるようにさらに構成される、請求項15に記載の多自由度センサ。 - 光線を方向付けるように動作可能な複数の光源を支持する光学素子であって、前記光線のうち少なくとも2つの光線が互いに対して非平行である、光学素子と、
前記光学素子に近接して配置された撮像デバイスであって、前記撮像デバイスが前記光線を直接受け取って電気信号に変換するように動作可能であり、前記撮像デバイスと前記光学素子が、複数の並進自由度および複数の回転自由度で互いに対して移動可能である、撮像デバイスと、
前記光学素子を前記撮像デバイスに接続する1つ又は複数の弾性部材であって、前記撮像デバイスと前記光学素子の相対運動を容易にするように動作可能である、1つ又は複数の弾性部材と、
前記電気信号を受け取って、前記撮像デバイス上の前記光線の位置を求めるように構成された光位置モジュールと、
前記撮像デバイス上の前記光線の位置に基づいて前記撮像デバイスと前記光学素子の相対位置を求めるように構成された位置モジュールと、
を備える多自由度センサ。 - 少なくとも1つの光線が、並進自由度の軸に対して実質的に垂直に方向付けられる請求項18に記載の多自由度センサ。
- 少なくとも1つの光線が、回転自由度の軸に対して実質的に平行に方向づけられる請求項18に記載の多自由度センサ。
- 前記撮像デバイスは、表面に固定されており、
前記位置モジュールは、前記撮像デバイスと前記光学素子の前記相対位置に基づいて、1つ又は複数の自由度において前記表面上の歪みを求めるようにさらに構成される、請求項18に記載の多自由度センサ。 - 第1の光源によって第1の光線を方向付けるステップと、
第2の光源によって第2の光線を方向付けるステップであって、前記第1の光源と第2の光源が光学素子によって支持されるステップと、
前記光学素子に近接して配置された撮像デバイスによって、前記第1の光線および前記第2の光線を直接受け取るステップと、
前記撮像デバイスによって、前記第1の光線及び前記第2の光線を電気信号に変換するステップであって、前記第2の光線が前記第1の光線に対して非平行であるステップと、
1つまたは複数の弾性部材によって、前記光学素子を前記撮像デバイスに接続するステップと、
光位置モジュールによって、前記電気信号を受け取るステップと、
前記光位置モジュールによって、前記撮像デバイス上の前記第1の光線および前記第2の光線の位置を求めるステップと、
位置モジュールによって、前記撮像デバイス上の前記第1の光線および前記第2の光線の前記位置に基づいて前記撮像デバイスと前記光学素子の相対位置を求めるステップと、
1つまたは複数の弾性部材によって、前記撮像デバイスと前記光学素子の相対運動を容易にするステップと、
を含む、変位計測を容易にするための方法。 - 前記撮像デバイスと前記光学素子の相対運動を容易にするステップが、並進自由度および回転自由度のうち少なくとも1つにおける相対運動を容易にするステップを含む請求項22に記載の方法。
- 前記撮像デバイスは、表面に固定されており、
前記方法は、前記撮像デバイスと前記光学素子の前記相対位置に基づいて、1つ又は複数の自由度において前記表面上での歪みを求めるステップをさらに備える、請求項22に記載の方法。
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