JPH01250807A - 物体計測装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （１）発明の目的 ［産業上の利用分野］ 本発明は、物体計測装置に関し、特に投光装置によって
発生されたのち被計測物体て反射された光の収束により
その光の反射点の像か光センサ装置の各光センサ上に結
像される時刻を計測して計測結果からその光の反射点の
位置を算出しもしくはその光の反射点の像が光センサ装
置の各光センサ上に結像される強度（すなわち“明るさ
の濃淡″）を計測してなる物体計測装置に関するもので
ある。

［従来の技術］ 従来この種の物体計測装置としては、投光装置によって
発生されたのち被計測物体で反射された光の収束に伴な
って動作せしめられる受光装置すなわち光センサ装置の
各光センサに対して共通に計数回路を配設し、被計測物
体で反射された光が各光センサ上に結像されたときに計
数回路から与えられている計数内容を記憶装置に記憶し
、被計測物体における光の反射点の位置を算出するもの
か提案されていた（日中等　「高速３次元物体計測装置
の試作」　電子情報通信学会技術研究報告社団法人電子
情報通信学会　ＰＲＯ−８７−４１１９８７年ＩＯ月　
１日）。

［解決すべき問題点］ しかしながらこの種の物体計測装置においては、被計測
物体で反射された光が光センサ上に結像されたときに、
計数回路から与えられているその計数内容を記憶装置に
保持するものであり、計数回路および記憶装置をデジタ
ル回路で形成する必要があったので、集積化に際し素子
数が増大してしまう欠点があり、ひいては実装効率を改
善てきない欠点かあり、加えて反射点の位置と明るさの
濃淡とを単一の装置によって検出できない欠点もあった
。

そこて本発明は、これらの欠点を除去するために、光セ
ンサに対してｌ対ｌで付設した電荷蓄積用コンデンサに
対し走査開始に応じて発生されかつ走査時間の経過に伴
なって線形に変化する鋸歯状波パルスを与えもしくは前
記鋸歯状波パルスと光センサの受光信号とを選択して与
えることによって蓄積した電荷から結像データを作成し
、その結像データから反射点の位置もしくは反射点の位
置および明るさの′ｆａ淡を得てなることにより、集積
化に際して素子数を削減でき、かつ反射点の位ｌもしく
は反射点の位置および明るさの濃淡を計測する物体計測
装置を提供せんとするものである。

（２）発明の構成 ［問題点の解決手段］ 本発明により提供される問題点の解決手段は、「（ａ）
被計測領域を走査するための光を発生する投光装置と、 （ｂ）前記投光装置によって発生された光か被計測領域
に配置された被計測物体に よって反射されることにより得られた 反射光を収束して前記被計測物体にお ける光の反射点の像を結像せしめる結 像装置と、 （ｃ）前記結像装置によって結像された反射点の像によ
って動作せしめられるよう 配設された複数の光センサからなる第 １の光センサ装置と、 （ｄ）前記投光装置て被計測領域を走査するために発生
された光によって動作せし められる第２の光センサ装置と、 （ｅ）前記第２の光センサ装置に対してトリガ端が接続
されており、前記第２の光 センサ装置の光検知によって発生され た走査基準信号によってトリガされた のち走査時間の経過に伴なって線形に 変化する鋸歯状波パルスを発生する鋸 歯状波パルス発生回路と、 （ｆ）前記第１の光センサ装置に属する光センサに対し
てｌ対ｌで付設されてお り、前記鋸歯状波パルスを前記第１の 光センサ装置に属する光センサの動作 に応じて通過せしめるスイッチ回路 と、 （ｇ）前記スイ・ンチ回路の出力端に対して１対１で接
続された電荷蓄積用コンデン サと、 （ｈ）前記電荷蓄積用コンデンサに蓄積された電荷を電
圧に変換して結像データと して出力する出力増幅回路と、 （ｉ）前記出力増幅回路に接続されかつ前記結像データ
を受け取って前記投光装置 による反射点の走査角を算出したのち 算出された走査角から前記反射点の位 置を算出するデータ処理装置と を備えてなることを特徴とする物体計測装置」 である。

また本発明により提供される問題点の他の解決手段は、 ［（ａ）被計測領域を走査するための光を発生する投光
装置と、 （ｂ）前記投光装置によって発生された光が被計測領域
に配置された被計測物体に よって反射されることにより得られた 反射光を収束して前記被計測物体にお ける光の反射点の像を結像せしめる結 像装置と、 （ｃ）前記結像装置によって結像された反射点の像によ
って動作せしめられるよう 配設された複数の光センサからなる第 １の光センサ装置と、 （，１）前記投光装置て被計測領域を走査するために発
生された光によって動作せし められる第２の光センサ装置と、 （ｅ）前記第２の光センサ装置に対してトリガ端か接続
されており、前記第２の光 センサ装置の光検知によって発生され た走査基準信号によってトリガされた のち走査時間の経過に伴なって線形に 変化する鋸歯状波パルスを発生する鋸 歯状波パルス発生回路と、 （ｆ）前記第１の光センサ装置に属する光センサに対し
てｌ対ｌで付設されてお り、前記鋸歯状波パルスを前記第１の 光センサ装置に属する光センサの動作 に応じて通過せしめる第１のスイッチ 回路と。

（ｇ）前記第１のスイッチ回路の出力端に対してｌ対ｌ
で接続された第１の入力端 と前記第１の光センサ装置に属する光 センサに対してｌ対ｌで接続された第 ２の入力端とを包有しており、前記第 １．第２の入力端を選択して出力端に 接続する第２のスイッチ回路と、 （ｈ）前記第２のスイッチ回路の出力端に対してｌ対１
で接続された電荷蓄積用コ ンデンサと、 （ｉ）前記電荷蓄積用コンデンサに蓄積された電荷を電
圧に変換して結像データと して出力する出力増幅回路と、 Ｕ）前記第２のスイッチ回路の第３の入力端に接続され
かつ前記第２のスイッチ 回路の第１．第２の入力端を出力端に 対し選択して接続せしめており、前記 出力増幅回路に接続されかつ前記結像 データを受け取って前記投光装置によ る反射点の走査角を算出したのち算出 された走査角から前記反射点の位置を 算出しもしくは前記投光装置による反 射点の明るさの濃淡を示す信号として 使用するデータ処理装置と を備えてなることを特徴とする物体計測装置」 である。

［作用］ 本発明にかかる物体計測装置は、投光装置によって発生
されかつ被計測領域の被計測物体て反射された光を結像
装置により収束せしめて結像されたその反射点の像によ
って動作せしめられる第１の光センサ装置に属する複数
の光センサに対しｌ対ｌで配設された電荷蓄積用コンデ
ンサに対して、スイッチ回路を介し、走査開始に応じて
発生されかつ走査時間の経過に伴なって線形に変化する
鋸歯状波パルスを前記光センサの受光期間に与えること
により蓄積された電荷から結像データを作成し、その結
像データから反射点の位置を算出しているので、集積化
に際し素子数を削減する作用をなす。

また本発明にかかる他の物体計測装置は、投光装置によ
って発生されかつ被計測領域の被計測物体で反射された
光を結像装置により収束せしめて結像されたその反射点
の像によって動作せしめられる第１の光センサ装置に属
する複数の光センサに対し１対１で配設された電荷蓄積
用コンデンサに対して、スイッチ回路を介し、走査開始
に応じて発生されかつ走査時間の経過に伴なって線形に
変化する鋸歯状波パルスと前記光センサの受光信号とを
前記光センサの受光期間に選択して与えることにより蓄
積された電荷から結像データを作成し、その結像データ
から反射点の位置および明るさの！ａＥを計測している
ので、集積化に際し素子数を削減する作用をなし、加え
て反射点の位置と明るさの濃淡とを単一の装置によって
検出する作用をなす。

［実施例］ 次に本発明について、添付図面を参照しつつ具体的に説
明する。

第１図は、本発明にかかる物体計測装置の一実施例を示
す斜視図である。

第２図は、第１図実施例の一部を拡大して示す拡大部分
斜視図である。

第３図は、第１図実施例の一部を拡大して示す拡大部分
回路図である。

第４図は、本発明にかかる物体計測装置の他の実施例を
示す斜視図である。

第５図は、第４図実施例の一部を拡大して示す拡大部分
斜視図である。

第６図は、第４図実施例の一部を拡大して示す拡大部分
回路図である。

まず第１図ないし第３図を参照しつつ１本発明にかかる
物体計測装置の一実施例について、その構成を詳細に説
明する。

Ｆは、本発明にかかる物体計測装置の投光装置であって
、被計測領域を走査するための光を発生しており、−次
元すなわち線状に拡張されたスリット光を発生するスリ
ット光発生装置１２と、前記スリット光の進行方向をそ
の拡張方向に直交する方向（以下、“走査方向”という
）に向けて時間的に一定割合（すなわち一定角速度ω）
で変化せしめつつ被計測領域を走査する走査装置１４と
を包有している。

スリット光発生袋２ｔ１２は、たとえば気体レーザ光源
、半導体レーザ光源１発光ダイオード光源あるいはタン
グステンランプ光源などの適宜の光源１２＋と、光源１
２１によって発生されたビーム光を一次元すなわち線状
のスリット光とする適宜の手段たとえば円筒レンズ１２
２とを包有している。

光源１２１が気体レーザ光源である場合には、その発生
するレーザ光がビーム光となっているので、円筒レンズ
１２２に対してそのまま与えればよい。これに対し光源
１２１か半導体レーザ光源である場合には、その発生す
るレーザ光が二次元すなわち面状に拡散されているので
、適宜の手段たとえば球面レンズ（図示せず）を用いて
ビーム光に収束せしめたのち、円筒レンズ１２２に対し
て与えればよい。また光源１２１が発光ダイオード光源
あるいはタングステンランプ光源などである場合には、
その発生する光がビーム光となっていないので、適宜の
手段によりビーム光に変えたのち、円筒レンズ１２２に
対して与えればよい。

走査袋２１４は、たとえばスリット光を反射するための
ミラー１４１とスリット光の拡張方向に平行する回転軸
についてミラー１４１を一定角速度ωで回転せしめるた
めの回転駆動装置１４２とを包有する回転ミラー装置に
よって構成されている。走査装置１４は、また所望によ
り、スリット光発生装置１２をｔｉするためのテーブル
（図示せず）と、前記テーブルを一定角速度ωで回転せ
しめるための回転駆動装置（図示せず）とによって構成
されていてもよい。

翻は、本発明にかかる物体計測装置の被計測領域内に配
置された被計測物体てあって、投光装置すによって与え
られたスリット光か照射されている。

基は、本発明にかかる物体計測装置の受光装置であって
、波計ＩＩＩ物体並によって反射されたスリット光すな
わち反射スリット光を収束し被計測領域内の像すなわち
スリット光の反射点Ｐの像を結像せしめるための結像装
置３１と、結像装置３１によって結像された被計測領域
内の像すなわちスリット光の反射点Ｐの像を撮像するた
めの撮像装置３２と、投光装置刊に含まれた走査装置１
４の近傍に配設されておりスリット光によって被計測領
域か走査されていることを検出する走査検出装置３３と
を包有している。

結像装置３１は、被計測領域すなわちスリット光による
走査領域を見込んでおり、反射スリット光を収束せしめ
る収束レンズによって形成されている。

撮像装置３２は、結像装２２３１によって反射スリット
光を収束せしめることにより結像された被計測領域内の
像すなわちスリット光の反射点Ｐの像を撮像するために
適宜にマトリックス状に配列された複数の光センサたと
えば光トランジスタ（以下この場合について主として説
明するが、これに限定する意図はない）３２１＋１，３
２１ｒｘ、・・・、３２Ｌｎ；３２１ｔ＋、：Ｉ２１□
２．”、３２１＊ｎ；”；３２１−＋、３２１−ｔｓ”
、３２１□からなる第１の光センサ装置３２１と、第１
の光センサ装置３２１に属する光トランジスタ：１２１
＋＋、３２Ｌｔ。

・φ・、３２１．ｎ；３２１□、、３２１□２．・・・
、３２１□。；・−・；３２１−＋　。

３２１．２．・・・、：１２１−ｎの出力端に対してそ
れぞれｌ対ｌに接続された複数の比較増幅回路３２２１
１，３２２１２゜・・・、３２２１ｎ；３２２２１．３
２２ｔｘ−・・・、３２２２ｎ；・・・；３２２．、。

３２２−２．・・・、３２２□と、複数の比較増幅回路
３２２．Ｉ。

３２２１２、・・・、３２２１ｎ；３２２２１．３２２
ａｚ、・・・、３２２２．；・・・；３２２、、．３２
２．、、・・・、３２２．ｎの出力端に対して第１の入
力端かそれぞれｌ対ｌに接続された複数のスイッチから
なる２１のスイッチ回路３２３．、．３２：ｌ、２゜・
・・、：Ｉ２３．ｎ；３２３□＋、３２３ａｚ、・・・
、３２３□７；・・・、３２３．ｌ。

３２：１．２．・・・、３２３．１１と、第１のスイッ
チ回路３２３．、。

３２３１２　、・・・、：１２３１ｎ；３２３２１，３
２３２２．・・・、３２３２ｎ、・・・；３２Ｌ、　、
３２３＝２．・・・、３２３−、、の出力端に対して第
１の入力端かそれぞれ１対１に接続されておりかつ第２
の入力端か光トランジスタ３２Ｌ＋、３２１＋□、・・
・。

３２１１ｎ；３２１２１．３２１２２．・・・、３２１
□。；・・・、３２１．、．３２ル２゜・・・、３２１
□の出力端に対してそれぞれｌ対ｌに接続された複数の
スイッチからなる第２のスイッチ回路：１２４１１．：
１２４１２．・・・、３２４．ｒｌ；３２４２．．３２
４□２．・・・。

３２４□。；・・・；３２４□、３２４−２．・・・、
１２４．ｎと、第２のスイッチ回路：１２４＋＋、コ２
４１□、・・・、：１２４１゜、３２４．、．３２４□
２゜・・・、３２４２ｎ；・・・；３２４１，３２４−
２．・・・、３２４１Ｉｎの出力端に対して入力端が接
続された電荷蓄積用コンデンサ３２５．、．３２５．２
．・・・、：１２５，１１．３２５□、、３２５２□、
・・・。

３２５□。；・・・、３２５．、　、：１２５．、、・
・・、３２５−ｎと、電荷蓄積用コンデンサ：］２５．
．，３２５１２．・・・、：１２５．ｎ；：１２５□。

３２５□２．・・・、３２５□。；・・・；３２５ｍ１
．３２５．２．・・・、３２５＝１１の近傍にそれぞれ
ｌ対１で配置された電荷転送用コンデンサ３２６１１．
３２６１２．・・・、３２６＋、、；３２６□、　、３
２６□２゜・・・、３２６ｔｎ；・・・；３２６−、．
３２６−、、・・・、３２６．ｎと、電荷転送用コンデ
ンサ３２５．、．３２６，２．・・・、３２６．ｎの近
傍にそれぞれ１対１で配置された他の電荷転送用コンデ
ンサ３２７．．３２７□、・・・、３２７．と、電荷転
送用コンデンサ３２７ｏに接続された出力増幅回路３２
８と、第１のスイッチ回路３２３．、．３２３．２．・
・・、３２３＋１１．３２３□、。

３２］２２　、・−，３２３２１１，・・・、３２３１
Ｉ１．３２３ＩＩ１２．・・・、３２コ、ｎ　の第２の
入力端に対し出力端がそれぞれ１対１に接続されており
走査開始から走査時間の経過に伴なって線形に変化する
鋸歯状波パルスを発生する鋸歯状波パルス発生回路３２
９とを包有している。

走査検出装置３３は、ミラー１４１に対して対向されて
おりミラー１４１によって反射されたスリット光を検出
するための光センサたとえば光トランジスタ（以下この
場合について説明するが、これに限定する意図はない）
３３１からなる第２の光センサ装置と、光トランジスタ
３３１の出力端と撮像袋こ３２の鋸歯状波パルス発生回
路３２９の入力端との間に配置された比較増幅回路３３
２とを包有している。

並は、本発明にかかる物体計測装置のデータ処理装置て
あって、受光装コ邦中の第２のスイッチ回路３２４．、
．３２４．□、・・・、３２４．ｎ、３２４゜、、１２
４２□、・・・。

３２４２、、；・・・：３２４．、．３２４−２．・・
・、：Ｉ２４．１１の第３の入力端に対して出力端か接
続されており第２のスイッチ回路：１２４＋＋、３２４
＋２．・・・、３２４＋ｎ：３２４２８，３２４□２．
・・・。

３２４２、；・・・；３２４−、．３２４−２．・・・
、３２４□の出力端をそれぞれその第１および第２の入
力端の一方に接続せしめて反射点Ｐの位置を計測するた
めのモート（すなわち“位置計測モート″）とその明る
さの濃淡を計測するためのモート（すなわち″濃淡計測
モード”）とを選択するためのモート選択信号ＭＤを発
生するモード選択信号発生回路４１と、受光袋ｆｆ１３
０中の出力増幅回路３２８の出力端に対して接続されて
おりモード選択信号ＭＤの内容に応じた結像データＩＭ
Ｇを受け取るための映像信号作成装置４２と、映像信号
作成装置４２によって作成されたアナログ映像信号ＡＶ
Ｄをデジタル映像信号ＤＶＤに変換するためのアナログ
デジタル変換回路４３と。

アナログデジタル変換回路４３によって作成されたデジ
タル映像信号ＤＶＤを記憶するための記憶袋ａ４４と、
モート選択信号ＭＯの内容に応じて切り換えられる切換
スイッチ４５を介して記憶装置４４に対し接続されてお
り記憶装置４４に記憶されたデジタル映像信号ＤＶＤの
内容から被計測物休廷におけるスリット光の反射点Ｐの
位置を算出する演算回路４６とを包有している。映像信
号作成装ｆｉ４２によって作成されたアナログ映像信号
ＡＶＤは、直接にモニタ装置（たとえばテレビ受像＠）
ＳＯに与えることにより、被計測物体神の反射点Ｐの明
るさの濃淡を表示するために使用してもよい、データ処
理装置並は、更に所望により、（ｉ）演算回路４６に接
続されておりその演算結果すなわち被計測物体翻におけ
るスリット光の反射点Ｐの位置を記憶し、かつモート選
択信号ＭＤの内容に応じて切り換えられる切換スイッチ
４５を介して記憶装置４４に対し接続されており、記憶
装置４４に記憶されたデジタル映像信号ＤＶＤの内容ひ
いてはスリット光の反射点Ｐの強度すなわち明るさの濃
淡を示す信号を記憶するための他の記憶装置４７と、（
ｉｉ）他の記憶装２１４７に接続されておりその記憶内
容を視認可壱に表示するためのブラウン管などの表示装
置４８と、（ｉｉｉ）他の記憶装置４７に接続されてお
りその記憶内容を記録するためのフロッピーディスクな
どの記録装ニ４９とを包有している。

次に第１図ないし第３図を参照しつつ、本発明にかかる
物体計測装置の一実施例について、その作用を詳細に説
明する。

以下の説明を簡潔とし、かつ十分な理解をなすために、
最初に三次元座標系を導入する。

すなわち結像装置３１の中心を原点Ｏとし、結像装置３
１すなわち原点Ｏを通りかつスリット光の拡張方向すな
わちミラー１４１の回転軸Ｍに平行するようにＺ軸をと
り、結像装置３１すなわち原点Ｏとミラー１４１の回転
軸Ｍとを結ぶ線分ＯＭすなわち基線（その長さをａとす
る）上にのりかつＺ軸に直交するようにＸ軸をとり、か
つ結像装７７１３１すなわち原点０を通りかつＸ軸およ
びＺ軸に直交するようにＹ軸をとる。更にスリット光と
Ｘ軸とのなす角すなわち走査角をαとし、スリット光を
反射した被計測物体並上の点すなわち反射点Ｐを座標（
Ｘ、Ｙ、Ｚ）とする。加えて原点０を通る反射スリット
光が、ＸＹ千面においてＹ軸となす角をβ８とし、かつ
ＹＺ平面においてＹ軸となす角をβ２とする０反射点Ｐ
　（Ｘ、Ｙ、Ｚ）において反射され結像装置３１の中心
すなわち原点Ｏを通過した反射スリット光が、結像装置
３１から距離ｆだけ離間された撮像面すなわち光トラン
ジスタ３２１１１゜３２１＋ｔ、””、！２１＋１１；
３２１２＋、３ＺＬｚ、”’、３２１ｔ−；”’；３２
１−＋、３２１−ｚ、・・・、３２１．ｎ上に結像され
た点（すなわち反射点Ｐの像）Ｑの座標を（Ｘ、ｙ＋Ｚ
）とする。

反射点Ｐ（Ｘ、Ｙ、Ｚ）　（７）Ｘ、　Ｙ、　Ｚ軸上に
おける投影点をそれぞれＲ（Ｘ、０．０）　、　Ｓ　（
０，Ｙ、０）　、Ｔ　（Ｑ、０．Ｚ）とする。

このとき第１図から明らかなように ＯＭ＝ＯＲ＋ＲＭ の関係が成立するので、 ａ＝Ｙｔａｎβ、＋Ｙ　　ｃｏｔα か成立し、これを整理して Ｙ＝ａ　［ｔａｎβｘ　＋　ｃｏｔａｌ　−”の関係を
求め得る。ここでｔａｎβ、＝ｘｆ−’であるので、 Ｙ＝ａｆ　［ｘ＋ｆ　ｃｏｔａｌ　−’　−−−−（１
）と表現できる。

また ０Ｒ＝Ｏ３ｊａｎβ８ の関係が成立するので。

Ｘ＝Ｙｔａｎβ、 の関係を求め得る。ここでｔａｎβｘ＝ｘｆ−’である
のて。

Ｘ＝ａｘ　［ｘ＋ｆ　　ｃｏｔａｌ　−ｔ　−−−−（
２）と表現てきる。

同様に ＯＴ　＝　ＯＳ　ｔａｎβ２ の関係が成立するのて。

Ｚ＝Ｙｔａｎβ２ の関係を求め得る。ここでｔａｎβ、＝ｚｆ−’である
のて。

Ｚ＝ａｚ　　［ｘ＋ｆ　　ｃｏｔａｌ　　−’　　−−
−−（３）と表現できる。

加えて走査角αが、ＸＹ平面における走査検出装置３３
とミラー１４１とを結ぶ線分とＸ軸とのなす角度すなわ
ち基準走査角α。とミラー１４１の一定角速度ωと時間
ｔとによって α＝ωｔ＋α。　−−−−−−−−−−−−−−−（４
）と表現できる。

ここで時間ｔは、ミラー１４１によって反射されたスリ
ット光か走査検出装Ｗ３３によって検出された時刻すな
わち基準時刻（たとえば“０”）から、光トランジスタ
３２１．、．３２１．□、・・・、３２１１．％：：１
２１ｇ＋　、３２１ｚｇ、”、３２１＊１１；””；３
２１−ｔ、３２１−＊、””。

３２１□の各列に対して反射スリット光が結像装置３ｔ
により結像される時刻までに所要の時間である。

被計測物休廷の計測に際して、まず受光装置赳に含まれ
た電荷蓄積用コンデンサ３２５．、．３２５．、。

・・・、３２５１ｎ；３２５□、　、３２５□２．・・
・、３２５□０；・・・、３２５．、。

３２５−２．・・・、３２５．。および電荷転送用コン
デンサ３２６＋＋、３２６＋ａ、・・・、３２６１１１
；３２６２１．３２５２２．・−・、：１２６．ｎ；・
・・；３２６．、．３２Ｂ、２．・・・、３２Ｇ−ｎ；
３２７１．：１２７２．・・・。

３２７ｎに蓄積された電荷が、適宜の手段によって放電
される。

投光装置厘のスリット光発生装置１２によってスリット
光か作成されている。すなわち光源１２１の発生したビ
ーム光を円筒レンズ１２２によってスリット光に変えて
いる。スリット光は、走査装置１４のミラー１４１に照
射されている。このとき、ミラー１４１が回転駆動装置
１４２により一定角速度ωで回転されているので、スリ
ット光は、ミラー１４１によって反射されたのち、被計
測領域に向けそこを一定の回転速度すなわち一定の回転
角速度ωで走査するように送出される。

ここで走査検出装Ｍ３３の光トランジスタ３３１は、走
査装置１４のミラー１４１によって反射されたスリット
光が照射されたとき、導通されてそのスリット光の光量
に応じた電流Ｉを発生する。電流■は、光トランジスタ
３］１に付設された比較増幅回路３３２により所望に応
じて増幅されかつ基準値と比較されたのち、走査基準信
号Ｓｌとして撮像装置３２の鋸歯状波パルス発生回路３
２９に与えられる。

鋸歯状波パルス発生回路３２９は、走査検出装置３３の
比較増幅回路３３２から与えられた走査基準信号Ｓ■を
トリガ信号としており、その走査基準信号３１か与えら
れたときに出力内容が所定の値（たとえば“０”）とさ
れ計数開始時刻が調節されたのち時間経過（すなわち走
査時間の経過）に伴なって出力電圧が線形に増大する鋸
歯状波パルスＮＰを発生する。換言すれば、鋸歯状波パ
ルス発生回路３２９は、走査時間の経過に伴なって出力
電圧が徐々に増大しており走査時間と出力電圧とが１対
ｌに対応する鋸歯状波パルスＭＰを発生する。ＷＡ歯状
波パルス発生回路３２９の出力すなわち鋸歯状波パルス
ＮＰは、第１のスイッチ回路３２３．、．３２３．、、
・・・。

３２：１．、；３２３．。、３２３゜、・・・、３２３
２ｎ、・・・、：１２３−□、３２３−ｔ。

・・・、３２３ヨ。の第２の入力端に与えられている。

またスリット光は、被計測領域にある被計測物休廷を線
状に照射している。このときスリット光の進行方向が走
査袋Ｎ１４によって一定角速度ωで変化せしめられてい
るので、スリット光の照射されている被計測物休廷の領
域は、それに応じて移動している。したがって被計測物
休廷によるスリット光の反射点Ｐ（Ｘ、Ｙ、Ｚ）の位置
が、変化している。

被計測物休廷によって反射されたスリット光すなわち反
射スリット光は、受光装置用の結像装置３１によって収
束され、撮像袋Ｍ３２の撮像面すなわち複数の光トラン
ジスタ３２１＋＋、：１２１＋２．・・・、３２１．１
１゜３２１□、　、３２１ａ２．・・・、３２１ｔｎ；
・・・；３２１−＋ｊ２１−＊、・・・。

３２１、。上で結像されている０反射スリット光の結像
位ＷＱ（ｘ、ｙ、ｚ）は、スリット光による被計測領域
の走査に応じて複数の光トランジスタ：１２１＋＋。

３２１１２、・・・、３２１１ｎ；３２１２１　、：１
２１２ｚ、・・・、３２１．ｎ；・・・：３２１−１．
３２１−２．・・・、３２１．、、のたとえば列方向に
序々に移動している０反射スリット光が結像されるとき
、光トランジスタ３２１．、．３２１．ｆｆｉ、・・・
、３２１．、；：１２１ｇ＋、３２１ｇｇ、’・・、コ
２１２ｒｌ；・・・；３２１．、．３２１．２．・・・
。

３２１、ｎは、それぞれ導通し、その結像された反射ス
リット光の光量に応じた受光信号すなわち電流＋　１１
＋＋１２＋””１１１ｎ；１２１＋１２’２．・・−、
Ｉ２ｎ；・”；Ｌ＋、Ｉ＋＋１２゜・・・、Ｉ□を発生
する。受光信号すなわち電流１．１゜■、２．・・・＋
Ｉｌｎ；１２１＋１２１Ｓ・”＋１２ｎ＋””；１１．
ｌ１１１２１””ＩＬｎは、それぞれ比較増幅回路３２
Ｌ＋、：１２２ｔ２．・・・。

３２２１ｎ；３２２ｔ＋　、：１２２ｚ□、・・・、３
２２□。；・・・；３２２−ｒ、３２２−＊。

３２２゜によって所望に応じて増幅されかつ基準値と比
較されたのち、スイッチ信号Ｓｌｌ、、Ｓｒ、□、・・
・。

ＳＴ＋ｎ；Ｓｌ、、　＋３１ｇ□＋””＋３１ｇｎ；”
”；３１ｇ＋＋ＳＬｖ％・”ＩＳＴ、１１としてそれぞ
れ第１のスイッチ回路３２３．、。

３２３□、・・・、３２ゴ、１１；３２３２１．３２３
＊ｚｌ・・・、３２３２．：・・・：３２：１．Ｉ、：
１２３．２．・・・、：１２：１．ｆｉの第１の入力端
に与えられる。

第１のスイッチ回路３２３＋＋、３２３□、・・・、３
２３．１１；３２３２１．３２３２□、・・・、３２３
゜、；・・・；３２：１．１，３２３．、、・・・。

：１２：１．１１は、スイッチ信号ＳＩ＋＋、ＳＩ＋ｔ
、・・・、ｓｒ、、；５Ｉ２１．５ｌｔａ、・・・、５
１２１１；・・・；ＳＬｊ　＋Ｓ１１．”’ｌ５Ｉｌａ
ｎがかえられている期間に、鋸歯状波パルス発生回路３
２９から第２の入力端に対して与えられている鋸歯状波
パルスＮＰを、第２のスイッチ回路３２４　ｒ　＋　。

３２４．２．・・・、３２４□、；：１２４２．．３２
４２□、・・・、３２４□、；・・・；３２４、、．３
２４．２．・・・、３２４１１Ｉｒ１の第１の入力端に
対して与える。

第２のスイッチ回路３２４１１，３２４１２．・・・、
３２４ｔｎ；３２４２、．３２４２２．・・・、３２４
□。；・・・、３２４−、．３２４．２．・・・。

３２４ヨ、は、（ｉ）データ処理装置赳のモード選択信
号発生回路４１から与えられたモード選択信号ＭＤによ
り出力端に対して第１の入力端を接続するよう選択され
ている場合（すなわち“位置計測モート”か選択されて
いる場合）、第１のスイッチ回路３２：１．、．３２３
．２．・・・、３２３．６．３２３□＋、３２３２２．
・・・。

３２３□１１：・・・、３２３．、　ｊ２３．□、・・
・、３２３−１ｌを介して与えられた鋸歯状波パルスＮ
Ｐを電荷蓄積用コンデンサ３２５１１、：１２５１２．
・・・、３２５＋ｒｌ；３２５ｇ＋、３２５ｔ＊、・・
・、３２５□０；・・・、３２５．、．３２５，２．・
・・、３２５−ｎに与え、その鋸歯状波パルスＮＰの最
高値に対応する電荷を蓄積せしめ、また（ｉ　ｉ）デー
タ処理装置１４０のモード選択信号発生回路４１から与
えられたモート選択信号ＭＯによって出力端に対して第
２の入力端を接続するよう選択されている場合（すなわ
ち“濃淡計測モード”が選択されている場合）、光トラ
ンジスタ３２１１＋、３２１＋２．・・・、：１２１．
ｒｌ；３２１□＋、３２１＊２．・・・、３２１２ｎ；
・・・；３２１．、．３２１ｍ！、・・・、３２１＝、
から与えられた受光信号すなわち電流１１１＋１１２．
・・・１１１＋１；１２１１１２□、・・・。

＋２ｎ　；・・・；Ｌ＋＋Ｌｔ＋・・・、■、７を電荷
蓄積用コンデンサ３２５□、：１２５＋２．・・・、３
２５１ｎ；３２５２．．３２５□２．・・・。

３２５□７；・・・：３２５．、、．３２５．、、・・
・、３２５−１１に与え、その電流値に対応する電荷を
蓄積せしめる。

電荷蓄積用コンデンサ３２５．、．３２５．２．・・・
、：１２５．ｎ。

３２Ｓ２＋　、３２５□２．・・・、３２５２ｎ；・・
・、３２５．□、：１２５−＊、・・・。

３２５□に蓄積された電荷Ｅ＋＋、Ｅｔ□、・・・、Ｅ
ｌｎ；Ｅｆｆｉｌ＋Ｅ２２＋””Ｊｔｎ；”・；Ｅｍ＋
Ｊｍｚ’＋”・・、Ｅ＋ａｎは、被計測領域の走査終了
ののち、直ちに電荷転送用コンデンサ３２６Ｉ□、３２
６１２．・・・、３２６＋ｎ；３２６ｔ＋　、３２６２
２．・・・。

３２６□、；・・・、：１２５．、．３２１ｉ、、、・
・・、３２６−、に移送され、各列ごとに電荷転送用コ
ンデンサ３２７．．３２７．、・・・。

３２７ｎを介して出力増幅回路３２８に与えられる。

出力増幅回路３２８は、電荷ＥＩＩ＋Ｅ１２＊・・・Ｉ
Ｅｌｎ；Ｌｌ＋＋Ｌ２＋・・・、Ｅ２□；・・・；　Ｅ
　１ｒ　Ｅ　１ｍ　２　＋・・・、Ｅｌｌｌｌｌを電圧
Ｖ＋　ｌ　、ｖ□２１　”　、Ｖｔｎ；Ｖａｔ　＋ｖ２
ｆｆ　、ｅ＋＋　＋Ｖ２ｎ；”　ｍｅ　；Ｖａｔ　＋ｖ
ｍ２＋・・・、■、。に変換したのち、結像データＩＭ
Ｇとしてデータ処理装置赳の映像信号作成装置４２に与
える。

データ処理装置赳の映像信号作成装置４２は、結像デー
タＩＭＧに水平同期パルスおよび垂直同期パルスを加え
ることによりテレビ標準方式にもとづいたアナログ映像
信号ＡＶＤを作成し、アナログデジタル変換回路４３に
与え、また所望によってはモニタ装置譚に与える。モニ
タ装δ並では、アナログ映像信号ＡＶＤの内容すなわち
反射点Ｐの明るさの濃淡が表示され、直接に視認可１對
とされている。

アナログデジタル変換回路４３は、アナログ映像信号Ａ
ＶＤをデジタル映像信号ＤＶＤに変換したのち、記憶装
置４４に与える。

記憶装置４４は、（ｉ）モード選択信号ＭＤによって“
位置計測モード”が選択されている場合、デジタル映像
信号ＤＶＤすなわち光トランジスタ３２１＋＋、３２１
＋ｔ、・・・、３２１＋ｌｌ；：１２１ｔ１，３２１ｓ
ｔ、・・・、：１２１２ｒｌ；・・・；３２１−＋、３
２１−２．・・・、３２１−１１に対応した時間ｊｌｌ
＋ｔ１ｇ＋・・・＋　ｊ　ｌ　ｎ　；　Ｌ　２□、Ｌ２
２１・・・＋ｔ２ｎ：・・・；ｊａｌ＋ｊａ２＋・・・
。

ｔ＋ａｎを記憶し、また（ｉｉ）モード選択信号ＭＤに
よって“濃淡計測モード”か選択されている場合。

デジタル映像信号ＤＶＤすなわち光トランジスタ３２１
　ｒ　＋　、３２１１２　、＊　ｅｅ　、３２１　ｔｌ
ｌ；３２１２１．３２１２ｇ　、　”　”　、３２１＊
ｎ；・・・；：１２１−ｚ、３２１−ｔ、・・・、：１
２１．ｎに対応した受光信号すなわち電流１＋Ｊ＋ｔ＋
・・・＋ＩＩｎ；１２１＋Ｉ２！＋・・・ｊｔｎ；・・
・；Ｉ□、Ｌ２＋・・・ＡＭａｎの強度を記憶する。

記憶装置４４に記憶された結像データＩＭＧすなわちデ
ジタル映像信号ＤＶＤは、　（ｉ）モード選択信号ｌに
よって“位置計測モード”が選択されている場合、切換
スイッチ４５を介して演算回路４６に与えられてΣす、
そこで被計測物休廷におけるスリット光の反射点Ｐの位
１（ｘ、ｙ、ｚ）を算出するために提供され、また（ｉ
ｉ）モード選択信号ＭＤによって“濃淡計測モード”が
選択されている場合、切換スイッチ４５を介して他の記
憶装置４７に与えられており、そのまま被計測物休廷に
おけるスリット光の反射点Ｐの明るさの濃淡を示す信号
として記憶される。

すなわちモード選択信号ＭＤによって“位置計測モード
”か選択されている場合、演算回路４６は。

光トランジスタ３２１＋＋、３２１＋２．・・・、３２
１１ｎ；３２１２１゜：１２１２２．・・・、３２１２
１１；・・・；３２１．□、３２１−、ａ、・・・、３
２１．ｆｌについて、それぞれ上記（４）式により α１１′：ωｔ１１＋αＯ α１２８ωｔ＋ａ＋αＯ α２□＝ωｔ２２＋α。

α２１：ωｔ２１＋αＯ α２□＝ωｔ２２＋α。

α２１１＝ωｊ２ｎ＋α。

α１＝ωｔ１＋α。′ α−２＝ωｔ、２＋α。

αａｎ”ωｔＩＩＩｎ十α０ の如く、走査角αを算出する。この走査角αすなわちα
１１・αＩ２・°゛°・αＩ＋１＋　α２Ｉ−α２２・
°・・。

α２１．＋＠−・：α１．αｌｌＩ２．・・・、α□を
上記（１）〜（３）式に代入することにより、光トラン
ジスタ３２１１１ｊ２１１２．・・・、：１２１１ｎ；
３２１２＋、：１２１２ｔ、・−，３２１２ｒｌ；・・
・；３２１．、．３２１．２．・・・、３２１．ｎに結
像された反射点Ｐ（７）位ａ　（Ｘ、Ｙ、Ｚ）すなわち
反射点ｐ　ｌｌ＋　ｐ　、２．ｅ＊ｐ　、ｎ　；ｐ、、
、　　Ｐ２．．１１１１１＋、　　Ｐ２ｎ；””；　　
Ｐ、、、　　Ｐ、２ａｈａ、　Ｐ−、（））位１１（Ｘ
＋＋、Ｙ＋＋、Ｚ＋＋）、（Ｘ＋２．Ｙｔｔ、２１２）
、・・・、（Ｘｔ−、Ｙ＋ｎ、Ｚ＋−）；（Ｘ２＋、Ｙ
２＋、Ｚｚ＋）、（Ｘｔｔ、Ｙ２ｔ。

２２１１）　＊””＋（Ｘｔｎ＋Ｙ２ｎ、Ｚ２ｎ）；”
”；（Ｘ＋ａ＋　、Ｙ、＋　、Ｚ−＋）。

（Ｘ−２，Ｙｌ、Ｚ−２）ｓ”、（Ｘ−ｎ、Ｙ−、Ｚ−
ｎ）を算出する。

演算回路４６の演算結果すなわち被計測物休廷における
スリット光の反射点Ｐの位！　（Ｘ、Ｙ、Ｚ）の算出結
果は、上述した被計測物休廷におけるスリット光の反射
点Ｐの明るさの濃淡を示す信号と同様に、他の記憶装置
４７に与えられて記憶され保持される。記憶装置４７の
記憶内容は、所望により、表示装置４８により視認可能
に表示され、また記録装置４９により記録される。

更に第４図ないし第６図を参照しつつ、本発明にかかる
物体計測装置の他の実施例について、その構成および作
用を詳細に説明する。

撮像装置コ２は、第１図ないし第３図に示した実施例に
３いて、スイッチ回路３２４　Ｉｓ　、　３２４□、・
・・。

３２４□ｎ；３２４２＋、３２４２ｔ、・・・、３２４
２ｏ；・・・：３２４．、．３２４１１Ｉ２゜・・・、
３２４工を除去している。これに応じてデータ処理装置
並は、第１図ないし第３図に示した実施例において、モ
ート選択信号発生回路４１および切換スイッチ４５を除
去した構成を有している。

したがって第４図ないし第６図に示した実施例において
は、上述の“位置計測モードすなわち反射点Ｐの位置（
Ｘ、Ｙ、Ｚ　）の計測のみを第１図ないし第３図に示し
た実施例と同様に実行する。

その他の構成および作用は、第１図ないし第３図に示し
た実施例と同一であるので、第１図ないし第３図と同一
の部材に対して同一の番号を付し１便宜上ここではその
詳細な説明を省略する。

なお上述においては、第１の光センサ装置３２に属する
光センサの行方向に関して被計測領域を走査しているが
、本発明は、これに限定されるものではなく、第１の光
センサ装置に属する光センサの列方向に関して被計測領
域を走査する場合も包摂している。被計測領域を第１の
光センサ装置３２に属する光センサの列方向に関して走
査するか行方向に関して走査するかは、投光装置による
被計測領域の走査方向との関連において決定されるもの
であるが、列方向に対する場合の構成および作用は、行
方向に対する上記の説明から殆ど明らかであるので、そ
の詳細な説明を省略する。

また上述においては、撮像装置３２がマトリックス状に
配列された複数の光センサによって形成される場合につ
いて主として説明したが、本発明は、これに限定される
ものではなく、所望の形状（たとえば曲線状）に複数の
光センサを配列して撮像装置を形成する場合も包摂して
いる。

更に投光装２ｆすがスリット光を発生しているが、本発
明は、これに限定されるものではなく。

たとえば投光？、Ｈによって発生される光の強度を確保
したい場合などのために、投光装置がビーム光を発生す
る場合も包摂している。この場合には、撮像装置の光セ
ンサを１行もしくは１列に配列してもよい。

更にまた電荷蓄積用コンデンサ３２５ｕ＋、３２５ｔｚ
。

・・・、３２５．。；３２５２＋　、３２５゜、・・・
、３２５□ｌｌ：・・・；３２５１１：１２５−ｖ、・
・・、３２５．。に蓄積された電荷を電荷転送用コンデ
ンサ３２６＋＋、３２６＋□、・・・、３２６＋−；３
２６ｚｔ　、３２６゜。

・・・、３２６．ｎ；・・・；：１２６．、、：１２６
．、、・・・、３２６．ｎおよび他の電荷転送用コンデ
ンサ３２７．．３２７□、・・・、３２７．によって出
力増幅回路３２８に対し転送しているが、本発明は、こ
れに限定されてるものではなく、電荷蓄積用コンデンサ
３２５１１．：１２５□、・・・、：１２５ｔｎ；３２
５□□、３２５゜、・・・、３２５□。；・・・；３２
５．、．３２５．、、・・・。

３２５□を出力増幅回路３２８に対し結線によって直結
することにより、電荷蓄積用コンデンサ３２５　ＩＩ。

３２５１２、・・・、：１２５，１１．３２５□、３２
５２２．・・・、３２５．、；・・・；３２５、、、．
３２５□、・・・、３２５．、に蓄積された電荷を出力
増幅回路３２８に対し転送してもよい。

加えてスイッチ回路３２３．、．３２３．２．・・・、
：１２３．ｎ。

３２３２、．３２３２２．・・・、３２３２ｒ１；・・
・；３２３．、．３２３．、、・・・。

３２３□が、スイッチ信号Ｓ１．、、Ｓｌ、２．−−−
、Ｓｔ、ｌｌ；Ｓｌ、、、５１２２．−．５４２ｎ；−
；Ｓｌ、、、Ｓｌ、、−、Ｓｌ、ｎの到来している期間
のみ閉鎖されているか１本発明は、これに限定されるも
のではなく、スイッチ回路３２Ｌ＋、：１２：ｌ＋２．
・・・、３２３１ｎ；３２３Ｈ、：１２３＊ｚ、・・番
。

３２３□。；・・・、３２３＝、、３２３．、、、・・
・、コ２３．ｌｌが走査開始に先だって全て閉鎖されて
おりスイッチ信号３１．□。

３１、□、・・・、３１１＋、；５Ｉ２１．５Ｉ２２．
・・・、Ｓｌ２，１；・・・、Ｓｌ、□。

Ｓｌ、、、・・・、Ｓｔ、ｌ、の到来したとき開放され
てもよい。

加えてまた鋸歯状波パルス発生回路３２９が走査基準信
号Ｓｌをトリガ信号として所定の値（たとえ−ば“０”
）から時間経過にしたがって線形に増大する鋸歯状波パ
ルスＮＰを発生しているが、本発明は、これに限定され
るものではなく、鋸歯状波パルス発生回路３２９か走査
基準信号ＳＩをトリガ信号として所定の値から時間経過
にしたかって線形に減少する鋸歯状波パルスを発生して
もよい。

（３）発明の効果 上述より明らかなように本発明にかかる物体計測装置は
、 （ａ）被計測領域を走査するための光を発生する投光装
置と、 （ｂ）前記投光装置によって発生された光が被計測領域
に配置された被計測物体に よって反射されることにより得られた 反射光を収束して前記被計測物体にお ける光の反射点の像を結像せしめる結 像装置と、 （ｃ）前記結像装置によって結像された反射点の像によ
って動作せしめられるよう 配設された複数の光センサからなる第 １の光センサ装置と。

（ｄ）前記投光装置で被計測領域を走査するために発生
された光によって動作甘し められる第２の光センサ装置と、 （ｅ）前記第２の光センサ装置に対してトリガ端が接続
されており、前記第２の光 センサ装置の光検知によって発生され た走査基準信号によってトリガされた のち走査時間の経過に伴なって線形に 変化する鋸歯状波パルスを発生する鋸 歯状波パルス回路と、 （ｆ）前記第１の光センサ装置に属する光センサに対し
てｌ対ｌで付設されてお り、前記鋸歯状波パルスを前記第１の 光センサ装置に属する光センサの動作 に応じて通過せしめるスイッチ回路 と、 （ｇ）前記スイッチ回路の出力端に対してｌ対１で接続
された電荷蓄積用コンデン サと、 （ｈ）前記電荷蓄積用コンデンサに蓄積された電荷を電
圧に変換して結像データと して出力する出力増幅回路と。

（ｉ）前記出力増幅回路に接続されかつ前記結像データ
を受け取って前記投光装置 による反射点の走査角を算出したのち 算出された走査角から前記反射点の位 置を算出するデータ処理装置と を備えてなるのて、 （ｉ）集積化に際し素子数を削減でき る効果 を有し、ひいては （ｉｉ）実装効率を改善できる効果 を有する。

また本発明にかかる他の物体計測装置は、（ａ）被計測
領域を走査するための光を発生する投光装置と。

（ｂ）前記投光装置によって発生された光が被計測領域
に配置された被計測物体に よって反射されることにより得られた 反射光を収束して前記被計測物体にお ける光の反射点の像を結像せしめる結 像装置と、 （Ｃ）前記結像装置によって結像された反射点の像によ
って動作せしめられるよう 配設された複数の光センサからなる第 １の光センサ装置と、 （ｄ）前記投光装置で被計測領域を走査するために発生
された光によって動作せし められる第２の光センサ装置と。

（ｅ）前記第２の光センサ装置に対してトリガ端が接続
されており、前記第２の光 センサ装置の光検知によりて発生され た走査基準信号によってトリガされた のち走査時間の経過に伴な９て線形に 変化する鋸歯状波パルスを発生する鋸 歯状波パルス回路と、 （ｆ）前記第１の光センサ装置に属する光センサに対し
てｌ対ｌで付設されてお り、前記鋸歯状波パルスを前記第１の 光センサ装置に属する光センサの動作 に応じて通過せしめる第１のスイッチ 回路と、 （ｇ）前記第１のスイッチ回路の出力端に対してｌ対ｌ
で接続された第１の入力端 と前記第１の光センサ装置に属する光 センサに対して１対１で接続された第 ２の入力端とを包有しており、前記第 １、第２の入力端を選択して出力端に 接続する第２のスイッチ回路と、 （ｈ）前記第２のスイッチ回路の出力端に対して１対１
で接続された電荷蓄積用 コンデンサと。

（ｉ）前記電荷蓄積用コンデンサに蓄積された電荷を電
圧に変換して結像データと して出力する出力増幅回路と、 （ｊ）前記第２のスイッチ回路の第３の入力端に接続さ
れかつ前記第２のスイッチ 回路の第１．第２の入力端を出力端に 対し選択して接続せしめており、前記 出力増幅回路に接続されかつ前記結像 データを受け取って前記投光装置によ る反射点の走査角を算出したのち算出 された走査角から前記反射点の位置を 算出しもしくは前記投光装置による反 射点の明るさの濃淡を示す信号として 使用するデータ処理装置と を備えてなるので、上記（ｉ）　（ｉｉ）の効果に加え
（ｉｉｉ）反射点の位置とその明るさの濃淡とを単一の
装置によって計測 できる効果 ならびに （ｉｖ）反射点の位置とその明るさの濃淡とを同一視点
によって計測で きる効果 を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明にかかる物体計測装置の一実施例を示す
斜視図、第２図は第１図実施例の一部を拡大して示す拡
大部分斜視図、第３図は第１図実施例の一部を拡大して
示す拡大部分回路図、第４図は本発明にかかる物体計測
装置の他の実施例を示す斜視図、第５図は第４図実施例
の一部を拡大して示す拡大部分斜視図、第６図は第４図
実施例の一部を拡大して示す拡大部分回路図である。 １０・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・投光装
置１２・・・・・・・・・・・・・・・・・・スリット
光発生装置１２１・・・・・・・・・・・・・・光源１
２２・・・・・・・・・・・・・・円筒レンズ１４・・
・・・・・・・・・・・・・・・・走査装置１４１・・
・・・・・・・・・・・・ミラー１４２・・・・・・・
・・・・・・・回転駆動装置２０・・・・・・・・・・
・・・・・・・・・・被計測物体３０・・・・・・・・
・・・・・・・・・・・・受光装置３１・・・・・・・
・・・・・・・・・・・結像装置３２・・・・・・・・
・・・・・・・・・・撮像装置３２１１１〜３２１−ｒ
ｌ・・・・光トランジスタ３２２．１〜：１２２．ｎ・
・・・比較増幅回路３２：Ｉ　＋　Ｉ〜３２３□・・・
・スイッチ回路３２４＋ｔ〜３２４−．１・・・・スイ
ッチ回路３２５、、〜３２５□・・・・電荷蓄積用コン
デンサ ：１２６　＋　Ｉ〜３２６ＩＩ１１・・・・電荷転送用
コンデンサ ３２７、〜３２７ｎ・・・・・・電荷転送用コンデンサ ３２８・・・・・・・・・・・・・・・出力増幅回路３
２９・・・・・・・・・・・・・・・鋸歯状波パルス発
生回路 ３３・・・・・・・・・・・・・・・・・・走査検出装
置３３１・・・・・・・・・・・・・・光トランジスタ
３３２・・・・・・・・・・・・・・比較増幅回路４０
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・データ処理
装置４１・・・・・・・・・・・・・・・・・・モード
選択信号発生回路 ４２・・・・・・・・・・・・・・・・・・映像信号作
成装置４３・・・・・・・・・・・・・・・・・・アナ
ログデジタル変換回路 ４４・・・・・・・・・・・・・・・・・・記憶装置４
５・・・・・・・・・・・・・・・・・・切換スイッチ
４６・・・・・・・・・・・・・・・・・・演算回路４
７・・・・・・・・・・・・・・・・・・記憶装置４８
・・・・・・・・・・・・・・・・・・表示装置４９・
・・・・・・・・・・・・・・・・・記録装置５０・・
・・・・・・・・・・・・・・・・・・モニタ装置特許
出願人　財団法人　熊本テクノポリス財団代理人　　　
弁理士　　工藤　　隆夫

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. （１）（ａ）被計測領域を走査するための光を発生する
   投光装置と、 （ｂ）前記投光装置によって発生された光が被計測領域
   に配置された被計測物体によって反射されることにより
   得られた反射光を収束して前記被計測物体における光の
   反射点の像を結像せしめる結像装置と、 （ｃ）前記結像装置によって結像された反射点の像によ
   って動作せしめられるよう配設された複数の光センサか
   らなる第１の光センサ装置と、 （ｄ）前記投光装置で被計測領域を走査するために発生
   された光によって動作せしめられる第２の光センサ装置
   と、 （ｅ）前記第２の光センサ装置に対してトリガ端が接続
   されており、前記第２の光センサ装置の光検知によって
   発生された走査基準信号によってトリガされたのち走査
   時間の経過に伴なって線形に変化する鋸歯状波パルスを
   発生する鋸歯状波パルス発生回路と、 （ｆ）前記第１の光センサ装置に属する光センサに対し
   て１対１で付設されており、前記鋸歯状波パルスを前記
   第１の光センサ装置に属する光センサの動作に応じて通
   過せしめるスイッチ回路と、 （ｇ）前記スイッチ回路の出力端に対して１対１で接続
   された電荷蓄積用コンデンサと、（ｈ）前記電荷蓄積用
   コンデンサに蓄積された電荷を電圧に変換して結像デー
   タとして出力する出力増幅回路と、 （ｉ）前記出力増幅回路に接続されかつ前記結像データ
   を受け取って前記投光装置による反射点の走査角を算出
   したのち算出された走査角から前記反射点の位置を算出
   するデータ処理装置と を備えてなることを特徴とする物体計測装置。
2. （２）投光装置によって発生される光が、ビーム光でな
   ることを特徴とする特許請求の範囲第（１）項記載の物
   体計測装置。
3. （３）投光装置によって発生される光が、スリット光で
   なることを特徴とする特許請求の範囲第（１）項もしく
   は第（２）項記載の物体計測装置。
4. （４）投光装置が、スリット光を発生するスリット光発
   生装置と、前記スリット光の進行方向を一定速度で変化
   せしめて被計測領域を走査する走査装置とを包有してな
   ることを特徴とする特許請求の範囲第（３）項記載の物
   体計測装置。
5. （５）スリット光発生装置が、半導体レーザ光源と、前
   記半導体レーザ光源によって発生されたレーザ光を収束
   してビーム光を生成するための球面レンズと、前記ビー
   ム光からスリット光を生成するための円筒レンズとによ
   って形成されてなることを特徴とする特許請求の範囲第
   （４）項記載の物体計測装置。
6. （６）（ａ）被計測領域を走査するための光を発生する
   投光装置と、 （ｂ）前記投光装置によって発生された光が被計測領域
   に配置された被計測物体によって反射されることにより
   得られた反射光を収束して前記被計測物体における光の
   反射点の像を結像せしめる結像装置と、 （ｃ）前記結像装置によって結像された反射点の像によ
   って動作せしめられるよう配設された複数の光センサか
   らなる第１の光センサ装置と、 （ｄ）前記投光装置で被計測領域を走査するために発生
   された光によって動作せしめられる第２の光センサ装置
   と、 （ｅ）前記第２の光センサ装置に対してトリガ端が接続
   されており、前記第２の光センサ装置の光検知によって
   発生された走査基準信号によってトリガされたのち走査
   時間の経過に伴なって線形に変化する鋸歯状波パルスを
   発生する鋸歯状波パルス発生回路と、 （ｆ）前記第１の光センサ装置に属する光センサに対し
   て１対１で付設されており、前記鋸歯状波パルスを前記
   第１の光センサ装置に属する光センサの動作に応じて通
   過せしめる第１のスイッチ回路と、 （ｇ）前記第１のスイッチ回路の出力端に対して１対１
   で接続された第１の入力端と前記第１の光センサ装置に
   属する光センサに対して１対１で接続された第２の入力
   端とを包有しており、前記第１、第２の入力端を選択し
   て出力端に接続する第２のスイッチ回路と、（ｈ）前記
   第２のスイッチ回路の出力端に対して１対１で接続され
   た電荷蓄積用コンデンサと、 （ｉ）前記電荷蓄積用コンデンサに蓄積された電荷を電
   圧に変換して結像データとして出力する出力増幅回路と
   、 （ｊ）前記第２のスイッチ回路の第３の入力端に接続さ
   れかつ前記第２のスイッチ回路の第１、第２の入力端を
   出力端に対し選択して接続せしめており、前記出力増幅
   回路に接続されかつ前記結像データを受け取って前記投
   光装置による反射点の走査角を算出したのち算出された
   走査角から前記反射点の位置を算出しもしくは前記投光
   装置による反射点の明るさの濃淡を示す信号として使用
   するデータ処理装置と を備えてなることを特徴とする物体計測装置。
7. （７）投光装置によって発生される光が、ビーム光でな
   ることを特徴とする特許請求の範囲第（６）項記載の物
   体計測装置。
8. （８）投光装置によって発生される光が、スリット光で
   なることを特徴とする特許請求の範囲第（６）項もしく
   は第（７）項記載の物体計測装置。
9. （９）投光装置が、スリット光を発生するスリット光発
   生装置と、前記スリット光の進行方向を一定速度で変化
   せしめて被計測領域を走査する走査装置とを包有してな
   ることを特徴とする特許請求の範囲第（８）項記載の物
   体計測装置。
10. （１０）スリット光発生装置が、半導体レーザ光源と、
    前記半導体レーザ光源によって発生されたレーザ光を収
    束してビーム光を生成するための球面レンズと、前記ビ
    ーム光からスリット光を生成するための円筒レンズとに
    よって形成されてなることを特徴とする特許請求の範囲
    第（９）項記載の物体計測装置。