JP6754238B2 - 物体と対象物との間の距離を検知するための装置及び方法 - Google Patents

Description

本発明は、物体と対象物との間の距離を検知するための装置及び方法に関する。

従来、工業用ロボットやＮＣ（ｎｕｍｅｒｉｃａｌ ｃｏｎｔｒｏｌ）工作機器などの装置において、対象物と当該対象物に対して処理を行う工具などの物体との間の距離を検出するために、赤外線やレーザーの到達時間に基づいて距離を算出するセンサが用いられている。
例えば、特許文献１には、第１投光部と、第２投光部と、撮像部と、演算処理部とを備える装置が開示されている。このような構成により、第１投光部及び第２投光部から照射された光の反射光が戻ってくるまでの時間測定値に基づいて、対象物までの距離を計測したり、対象物の寸法情報を算出したりすることができる。 しかしながら、このような従来の技術においては、複数の光源が必要になり、装置の構成が複雑になるという問題がある。また、対象物に対して工具などの物体を適切な位置に配置するために初期設定を行うには、装置の動作によって得られる距離や寸法などの数値情報に基づいて適切な位置を判断する必要がある。したがって、目視などの簡便な方法で比較的正確に初期設定を行うことは難しい。

特開２０１４−７７６６８号公報

上記に鑑み、本発明は、目視などの簡便な方法で比較的正確に初期設定を行うことができ且つ簡易な構成を有する、工具などの物体と対象物との間の距離を検知するための装置を提供することを目的とする。

上記の課題を解決するために、本発明の実施形態は、物体と対象物との間の距離を検知する装置であって、前記物体に光を照射する直進光源と、前記物体により反射された前記光が前記対象物上に形成する前記物体に固有の形状のパターンの少なくとも一部を撮影するカメラと、撮影された前記パターンの少なくとも一部から前記パターンの特徴点を検出し、前記特徴点に基づいて前記パターンの所定の部分の現在の大きさを求め、前記物体と前記対象物との間の距離が特定の値であるときの前記所定の部分の既知の大きさと、前記所定の部分の求められた前記現在の大きさとを比較して、現在の前記距離を検知するように構成された処理部とを備える、装置を提供する。

本発明によれば、目視などの簡便な方法で比較的正確に初期設定を行うことができ且つ簡易な構成を有する、工具などの物体と対象物との間の距離を検知するための装置を提供することができる。

本発明のその他の特徴及び利点は、後述する実施形態の説明、添付の図面及び特許請求の範囲の記載から明らかなものとなる。

本発明の一実施形態による、物体と対象物との間の距離を検知するための装置の基本構成のブロック図である。 本発明の一実施形態による、装置の例示的な構成を示す図である。 本発明の一実施形態の装置により実現される、物体と対象物との間の距離を検知するための処理のフローチャートである。 カメラの撮影範囲とパターンとの間の関係の一例を示す図である。 物体に固有の形状のパターンと物体及び対象物の間の距離との関係の一例を示す図である。

最初に、本発明の実施形態の内容を列記して説明する。本発明の実施形態による装置及び方法は、以下のような構成を備える。
（項目１）
物体と対象物との間の距離を検知する装置であって、
前記物体に光を照射する直進光源と、
前記物体により反射された前記光が前記対象物上に形成する前記物体に固有の形状のパターンの少なくとも一部を撮影するカメラと、
撮影された前記パターンの少なくとも一部から前記パターンの特徴点を検出し、
前記特徴点に基づいて前記パターンの所定の部分の現在の大きさを求め、
前記物体と前記対象物との間の距離が特定の値であるときの前記所定の部分の既知の大きさと、前記所定の部分の求められた前記現在の大きさとを比較して、現在の前記距離を検知する
ように構成された処理部と
を備える、装置。

（項目２）
前記処理部は、
移動機構を介して前記物体を前記対象物に対して移動させ、
前記現在の大きさが前記既知の大きさよりも大きい場合、前記物体を前記対象物に近づけるように前記移動機構を制御する
ようにさらに構成される、項目１に記載の装置。

（項目３）
前記物体は前記対象物に対して処理を行う工具であり、前記特定の値は、前記処理のために適切であるとして事前に規定された、前記工具と前記対象物との間の距離であり、
前記処理部は、
前記現在の大きさが前記既知の大きさに等しくなるとき、前記工具の移動を停止する
ようにさらに構成される、項目１又は２に記載の装置。

（項目４）
前記工具は前記対象物に液体を塗布するディスペンサである、項目３に記載の装置。
（項目５）
前記固有の形状は円又は楕円であり、前記所定の部分は前記円の直径もしくは半径又は前記楕円の長径もしくは短径である、項目１から４のいずれか１項に記載の装置。

（項目６）
前記直進光源は、前記直進光源から照射される光と前記物体とがなす角度が４５度以上９０度未満であるように配置される、項目１から５のいずれか１項に記載の装置。

（項目７）
前記角度は約６０度である、項目６に記載の装置。
（項目８）
物体と対象物との間の距離を検知する方法であって、
前記物体に直進光を照射するステップと、
前記物体により反射された光が前記対象物上に形成する前記物体に固有の形状のパターンの少なくとも一部を撮影するステップと、
撮影された前記パターンの少なくとも一部から前記パターンの特徴点を検出するステップと、
前記特徴点に基づいて前記パターンの所定の部分の現在の大きさを求めるステップと、
前記物体と前記対象物との間の距離が特定の値であるときの前記所定の部分の既知の大きさと、前記所定の部分の求められた前記現在の大きさとを比較して、現在の前記距離を検知するステップと
を含む、方法。

（項目９）
移動機構を介して前記物体を前記対象物に対して移動させるステップと、
前記現在の大きさが前記既知の大きさよりも大きい場合、前記物体を前記対象物に近づけるように前記移動機構を制御するステップと
をさらに含む、項目８に記載の方法。

（項目１０）
前記物体は前記対象物に対して処理を行う工具であり、前記特定の値は、前記処理のために適切であるとして事前に規定された、前記工具と前記対象物との間の距離であり、
前記現在の大きさが前記既知の大きさに等しくなるとき、前記工具の移動を停止するステップ
をさらに含む、項目８又は９に記載の方法。

（項目１１）
前記工具は前記対象物に液体を塗布するディスペンサである、項目１０に記載の方法。
（項目１２）
前記固有の形状は円又は楕円であり、前記所定の部分は前記円の直径もしくは半径又は前記楕円の長径もしくは短径である、項目８から１１のいずれか１項に記載の方法。

（項目１３）
前記直進光源は、前記直進光源から照射される光と前記物体とがなす角度が４５度以上９０度未満であるように配置される、項目８から１２のいずれか１項に記載の方法。

（項目１４）
前記角度は約６０度である、項目１３に記載の方法。
以下、図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。

図１は、本発明の一実施形態による、工具などの物体と対象物との間の距離を検知するための装置１００の基本構成のブロック図である。図示されるように、装置１００は、光源１０２、カメラ１０４及び処理部１０６を備える。処理部１０６は、各種データを記憶する記憶部１０７を含んでもよい。装置１００は、さらに、工具などの物体を取り付けることができ、処理部１０６による制御によって当該物体を移動することができる、移動機構（図示せず）を備えてもよい。

図２は、本発明の一実施形態による装置２００の例示的な構成を示す図である。図２に示す装置２００は、光源１０２（例えば、秋月電子製ＬＭ−１０１−Ａ）、カメラ１０４（例えば、マイクロソフト社製ＬｉｆｅＣａｍ）及び処理部１０６（例えば、プロセッサ、パーソナルコンピュータ（ＰＣ）など）を備える。

装置２００は、物体２０８と対象物２１６との間の距離に関する情報を検知するように動作することができる。物体２０８は、例えば、対象物２１６に対して所定の処理（液体の塗布など）を行うのに適した工具（例えば、ＢＡＮＳＥＯＫ社製ＢＲ−５０）であってもよい。物体２０８は、第１の部分２０８Ａ（例えば、金属製ニードル）と、第１の部分２０８Ａを支持する第２の部分２０８Ｂとを含んでもよい。具体的には、物体２０８は、接着剤やシール材などの液体を対象物２１６に塗布するディスペンサであってもよい。しかしながら、物体２０８の例は、ディスペンサに限定されず、溶接、ネジ締め、はんだ付けなどに使用される工具を含んでもよい。別の例として、対象物２１６が圧力に対して脆弱な導電性のガラス基板であり、物体２０８がテスタのリード棒であってもよい。

物体２０８は、移動機構２１２（例えば、ＢＡＮＳＥＯＫ社製三軸ＦＡロボット（ＥｃｏＹｅｓ、３３１タイプ））に取り付けられてもよい。移動機構２１２を動かすことにより、物体２０８は、対象物２１６に対して近づけたり遠ざけたりすることができる。図２は、光源１０２及びカメラ１０４もまた移動機構２１２に取り付けられるように描かれている。しかしながら、光源１０２及び／又はカメラ１０４は、移動機構２１２とは独立して移動するように構成されてもよいし、所定の位置に固定されてもよい。

処理部１０６は、光源１０２及びカメラ１０４と有線又は無線で通信するように接続され、光源１０２及びカメラ１０４を制御することができる。処理部１０６はまた、物体２０８及び移動機構２１２と有線又は無線で通信するように接続され、物体２０８及び移動機構２１２を制御するように構成されてもよい。

光源１０２は、好ましくは直進光源であり、直進光を物体２０８（特に、第１の部分２０８Ａ）に照射する。光源１０２は、２１４Ａで示すように、第１の部分２０８Ａの先端に直進光を照射するように配置されてもよい。しかしながら、光源１０２の配置はこれに限定されない。他の例では、光源１０２は、２１４Ｂで示すように、第１の部分２０８Ａの先端から離れた位置に直進光を照射するように配置されてもよい。以下では、光源１０２から照射される直進光２１４Ａ、２１４Ｂなどの光をまとめて「直進光２１４」と呼ぶこととする。

物体２０８（例えば、第１の部分２０８Ａ）は、直進光２１４を反射する特性を有する様々な物体を含み得る。例えば、第１の部分２０８Ａは、金属製ニードルを含んでもよい。別の例では、第１の部分２０８Ａは、プラスチック製の物体にアルミニウムなどの金属を蒸着することにより作製されてもよい。

物体２０８によって反射された直進光２１４は、対象物２１６上に、物体２０８に固有の形状を有するパターン（「光跡」と呼んでもよい）２１８を形成し得る。以下により詳細に説明するように、装置２００は、パターン２１８の所定の部分の大きさ等に基づいて、物体２０８と対象物２１６との間の距離を検知（又は、把握）し、当該距離が適切となるよう、物体２０８を対象物２１６に対して移動させることができる。

図３は、本発明の一実施形態の装置により実現される、物体と対象物との間の距離を検知するための処理のフローチャートである。本発明の一実施形態は、図３に示す各ステップを実行するように構成される装置である。また、別の実施形態において、本発明は、図３に示す処理を実行する方法として実施することができる。

図４及び図５は、図３に示す処理の説明を補足する図である。以下、図２から図５を参照しながら、本発明の実施形態について具体的に説明する。
以下、図３に示す各ステップが処理部１０６によって実行されるものとして説明する。しかし、これは一例にすぎず、図３に示す処理の一部は、処理部１０６に接続された別のコンピュータやプロセッサによって実行されてもよいし、光源１０２、カメラ１０４及び／又は移動機構２１２に接続された別のコンピュータやプロセッサによって実行されてもよい。

ステップ３０２において、処理部１０６は、光源１０２によって、物体２０８に直進光２１４を照射する。光源１０２は、半導体レーザなどのレーザ光源であってもよい。光源１０２はまた、広がりを持つ光を放射する白色光源などの光源と、当該光源から放射される光を直進光に変換するスリットなどの変換部とを含むように構成されてもよい。光源１０２は、直進光２１４と物体２０８とがなす角度（図２における入射角Θ）が一定の値を保つように配置されてもよい。当該角度は、例えば４５度以上９０度未満であり、好ましくは、約６０度とすることができる。上述のように、光源１０２は、直進光２１４を、物体２０８の先端（例えば、第１の部分２０８Ａの先端）に向けて照射してもよいし、物体２０８の他の部分（例えば、第１の部分２０８Ａの中間付近）に向けて照射してもよい。好ましくは、光源１０２は、対象物２１６の色とは異なる色の直進光を照射するように構成される。

ステップ３０４において、処理部１０６は、物体２０８により反射された光が対象物２１６上に形成するパターン２１８を、カメラ１０４によって撮影する。パターン２１８は、物体２０８に固有の形状を有し得る。例えば、物体２０８が円柱の形状を有する場合、図２に示すように、パターン２１８は円又は楕円の形状を有し得る。しかしながら、これはパターン２１８の一例にすぎない。本発明の様々な実施形態において、物体２０８は、円柱のほか、角柱、円錐、角錐、その他の多面体などの様々な形態をとり得る。物体２０８の形態に応じて、パターン２１８もまた様々な形状を有し得る。

カメラ１０４は、パターン２１８の少なくとも一部が撮影範囲に含まれるような位置及び向きに配置される。より具体的には、パターン２１８の当該少なくとも一部が、パターン２１８の所定の部分（例えば、円形のパターン２１８の直径又は半径、楕円形のパターン２１８の長径又は短径など）を求めるために必要な、パターン２１８の特徴点を含むように、カメラ１０４が配置される。カメラ１０４は、必ずしも物体２０８に対して固定の位置に配置される必要はなく、上記のようなパターン２１８の少なくとも一部を撮影することができる限り、任意の位置に配置することができる。

ステップ３０４において撮影されたパターン２１８のデータは、処理部１０６内の記憶部１０７に記憶されてもよいし、別の記憶装置等に記憶されてもよい。
図４は、カメラ１０４の撮影範囲４２０とパターン２１８との間の関係の一例を示す。図４（Ａ）の例では、パターン２１８は楕円形状を有しており、その半分以上がカメラ１０４の撮影範囲４２０に含まれている。

図４（Ｂ）は、図４（Ａ）の撮影範囲４２０及びパターン２１８を真上から見た平面図を示す。パターン２１８の半分以上が撮影範囲４２０内に含まれるため、パターン２１８の所定の部分（例えば、楕円の短径４２４）の大きさを求めるために必要なパターン２１８の特徴点（例えば、特徴点４２２Ａ、４２２Ｂ及び４２２Ｃ）が撮影範囲４２０内に含まれる。

ステップ３０６において、処理部１０６は、撮影されたパターン２１８の少なくとも一部からパターン２１８の特徴点（例えば、図４（Ｂ）における特徴点４２２Ａ、４２２Ｂ及び４２２Ｃのうち、少なくとも特徴点４２２Ａ又は４２２Ｃ及び４２２Ｂ）を検出する。一例として、処理部１０６にＯｐｅｎＣＶライブラリがインストールされていてもよい。処理部１０６は、これを用いたコンピュータビジョン技術により、撮影された画像に含まれるパターン２１８を認識し、特徴点を検出してもよい。

ステップ３０８において、処理部１０６は、検出された特徴点に基づいて、パターン２１８の所定の部分の現在の大きさを求める。例えば、図４の例では、特徴点４２２Ａ又は４２２Ｃ及び４２２Ｂに基づいて、楕円形状を有するパターン２１８の短径４２４の長さが求められる。求められた値は記憶部１０７等に記憶されてもよい。

ステップ３０８において、処理部１０６は、物体２０８と対象物２１６との間の距離を算出してもよい。図５は、物体２０８（特に、第１の部分２０８Ａ）に固有の形状のパターン２１８の大きさと、物体２０８及び対象物２１６の間の距離Ｚとの関係の一例を示す。ＢＡＮＳＥＯＫ社製ニードルＢＭＮ（長さ：１３ｍｍ）を物体２０８として用いて、距離Ｚ及びパターン２１８の大きさの関係を実際に測定した。光源１０２から照射される直進光２１４と物体２０８とがなす角Θは６０°に設定された。物体２０８は円柱の形状を有しており、この場合、円形の形状を有するパターン２１８が現れることが確認された。測定された距離Ｚとパターン（円）２１８の直径Ｌとの間の関係を以下に示す。

物体２０８により反射された光が散乱される領域が円錐の形状を有するものとし、直進光の線幅及び物体２０８上の照射位置を考慮すると、次の式が成立することが分かった。
Ｌ＝１．７３２×２×（Ｚ＋０．９）
したがって、この例では、距離Ｚは次式により算出することができる。

Ｚ＝Ｌ／（１．７３２×２）−０．９
より一般的に表現すると次式のようになる。
Ｚ＝Ｌ／（√３×２）−Ｂ
ここで、Ｂは、物体２０８上の光が照射される位置と直進光の幅とから事前に得られる定数である。

以上のように、ステップ３０８において得られたパターン２１８の大きさから、物体２０８と対象物２１６との間の距離を算出することが可能である。
ステップ３１０において、処理部１０６は、物体２０８と対象物２１６との間の距離が特定の値であるときのパターン２１８の所定の部分の既知の大きさと、当該所定の部分の求められた現在の大きさとを比較する。当該特定の値は、物体２０８による対象物２１６に対する処理にとって適切な、事前に知られている距離であってもよい。

上記の特定の値を事前に設定する方法の一例を説明する。ここでは、物体２０８が、対象物２１６に液体を塗布するために使用されるディスペンサである場合を想定する。発泡スチロールなどの、ディスペンサ２０８の先端を傷つけない材料からなる仮の対象物２１６’をディスペンサ２０８の下に配置する。ディスペンサ２０８を対象物２１６’に対して様々な距離に移動させ、液体の塗布にとって適切な、ディスペンサ２０８と対象物２１６’との間の距離を調べる。当該適切な距離は、処理部１０６内の記憶部１０７や、他の記憶手段に記憶されてもよい。さらに、ディスペンサ２０８と対象物２１６’との間の距離が上記適切な距離となるとき、パターン２１８の少なくとも一部を撮影し、撮影されたパターン２１８の少なくとも一部からパターン２１８の特徴点を検出し、特徴点に基づいて、パターン２１８の所定の部分（例えば、楕円の短径）の大きさを求める。このような、物体２０８と対象物２１６との間の距離が特定の値（上記の例では、適切な距離）であるときのパターン２１８の所定の部分の大きさは、記憶部１０７や他の記憶手段に記憶されてもよい。

ステップ３１０において、処理部１０６は、上述のような所定の部分の既知の大きさを記憶部１０７等から読み出し、当該既知の大きさと、ステップ３０８において求められた現在の大きさとを比較する。

処理はステップ３１２に進み、パターン２１８の所定の部分の現在の大きさが既知の大きさ（例えば、上記の例における適切な距離）より大きい場合（ステップ３１２の「Ｙ」）、処理はステップ３１４に進み、処理部１０６は、物体２０８を対象物２１６に近づける。例えば、処理部１０６は、移動機構２１２を介するなどして物体２０８を移動させてもよい。その後、処理はステップ３１０の前に戻る。

パターン２１８の所定の部分の現在の大きさが既知の大きさ以下である場合（ステップ３１２の「Ｎ」）、処理はステップ３１６に進む。物体２０８を対象物２１６から遠く離れた位置から近づけていく場合、ステップ３１６の処理は必ずしも必要ではない。このことを表すため、図３において、ステップ３１６及びこれに伴うステップ３１８のブロックは点線で囲まれている。

現在の大きさが既知の大きさより小さい場合（ステップ３１６の「Ｙ」）、処理はステップ３１８に進み、処理部１０６は、物体２０８を対象物２１６から遠ざける。その後、処理はステップ３１０の前に戻る。

現在の大きさが既知の大きさに等しい場合（ステップ３１６の「Ｎ」）、処理はステップ３２０に進み、処理部１０６は、物体２０８の移動を停止させる。これにより、処理３００は終了する。

上述のように、ステップ３１０から３２０の処理により、パターン２１８の所定の部分に関する現在の大きさと既知の大きさとの比較によって、物体２０８と対象物２１６との間の距離を検知し、当該距離が適切となるよう物体２０８を移動させることができる。

図３に示す本発明の一実施形態の方法３００により、物体２０８と対象物との間の距離を検知することができる。さらに、物体２０８が対象物２１６に対して行う処理（例えば、ディスペンサによる液体の塗布）のために適切な位置へと、物体２０８を移動させることができる。

上述の実施形態によれば、簡易な構成を有する、工具などの物体と対象物との間の距離を検知するための装置を提供することができる。
また、パターン２１８を視認することができるという特徴及びパターン２１８が小さいほど物体２０８と対象物２１６との間の距離が小さいという特徴を利用することにより、目視などの簡便な方法で、物体２０８と対象物２１６の配置の初期設定を比較的正確に行うことができる。

以上、本発明の実施形態による装置及び方法について具体的に説明したが、上述の実施形態は例示に過ぎず、本発明の範囲を限定するものではない。本発明の技術的思想は、装置及び方法のほか、説明した実施形態の方法をコンピュータに実行させるプログラムなどの様々な態様で実施することが可能であることが理解されよう。また、本発明の趣旨及び範囲から逸脱することなく、実施形態の変更、追加、改良などを適宜行うことができることが理解されるべきである。本発明の範囲は、特許請求の範囲の記載に基づいて解釈されるべきであり、さらにその均等物を含むものと理解されるべきである。

１００…装置、１０２…光源、１０４…カメラ、１０６…処理部、１０７…記憶部、２００…装置、２０８…物体、２０８Ａ…第１の部分、２０８Ｂ…第２の部分、２１２…移動機構、２１４Ａ、２１４Ｂ…直進光、２１６…対象物、２１８…パターン、４２０…撮影範囲、４２４…所定の部分、４２２Ａ、４２２Ｂ、４２２Ｃ…特徴点

Claims (14)

1. 物体と対象物との間の距離を検知する装置であって、
   前記物体に光を照射する直進光源と、
   前記物体により反射された前記光が前記対象物上に形成する前記物体に固有の形状のパターンの少なくとも一部を撮影するカメラと、
   撮影された前記パターンの少なくとも一部から前記パターンの特徴点を検出し、
   前記特徴点に基づいて前記パターンの所定の部分の現在の大きさを求め、
   前記物体と前記対象物との間の距離が特定の値であるときの前記所定の部分の既知の大きさと、前記所定の部分の求められた前記現在の大きさとを比較して、現在の前記距離を検知する
   ように構成された処理部と
   を備える、装置。
2. 前記処理部は、
   移動機構を介して前記物体を前記対象物に対して移動させ、
   前記現在の大きさが前記既知の大きさよりも大きい場合、前記物体を前記対象物に近づけるように前記移動機構を制御する
   ようにさらに構成される、請求項１に記載の装置。
3. 前記物体は前記対象物に対して処理を行う工具であり、前記特定の値は、前記処理のために適切であるとして事前に規定された、前記工具と前記対象物との間の距離であり、
   前記処理部は、
   前記現在の大きさが前記既知の大きさに等しくなるとき、前記工具の移動を停止する
   ようにさらに構成される、請求項１又は２に記載の装置。
4. 前記工具は前記対象物に液体を塗布するディスペンサである、請求項３に記載の装置。
5. 前記固有の形状は円又は楕円であり、前記所定の部分は前記円の直径もしくは半径又は前記楕円の長径もしくは短径である、請求項１から４のいずれか１項に記載の装置。
6. 前記直進光源は、前記直進光源から照射される光と前記物体とがなす角度が４５度以上９０度未満であるように配置される、請求項１から５のいずれか１項に記載の装置。
7. 前記角度は約６０度である、請求項６に記載の装置。
8. 物体と対象物との間の距離を検知する方法であって、
   前記物体に直進光を照射するステップと、
   前記物体により反射された光が前記対象物上に形成する前記物体に固有の形状のパターンの少なくとも一部を撮影するステップと、
   撮影された前記パターンの少なくとも一部から前記パターンの特徴点を検出するステップと、
   前記特徴点に基づいて前記パターンの所定の部分の現在の大きさを求めるステップと、
   前記物体と前記対象物との間の距離が特定の値であるときの前記所定の部分の既知の大きさと、前記所定の部分の求められた前記現在の大きさとを比較して、現在の前記距離を検知するステップと
   を含む、方法。
9. 移動機構を介して前記物体を前記対象物に対して移動させるステップと、
   前記現在の大きさが前記既知の大きさよりも大きい場合、前記物体を前記対象物に近づけるように前記移動機構を制御するステップと
   をさらに含む、請求項８に記載の方法。
10. 前記物体は前記対象物に対して処理を行う工具であり、前記特定の値は、前記処理のために適切であるとして事前に規定された、前記工具と前記対象物との間の距離であり、
    前記現在の大きさが前記既知の大きさに等しくなるとき、前記工具の移動を停止するステップ
    をさらに含む、請求項８又は９に記載の方法。
11. 前記工具は前記対象物に液体を塗布するディスペンサである、請求項１０に記載の方法。
12. 前記固有の形状は円又は楕円であり、前記所定の部分は前記円の直径もしくは半径又は前記楕円の長径もしくは短径である、請求項８から１１のいずれか１項に記載の方法。
13. 前記直進光と前記物体とがなす角度が４５度以上９０度未満である、請求項８から１２のいずれか１項に記載の方法。
14. 前記角度は約６０度である、請求項１３に記載の方法。