JPH02129510A - Spot light position setting method - Google Patents
Spot light position setting methodInfo
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
[発明の目的]
(産業上の利用分野)
本発明は、スポット光位置設定方法に係わり、特にスポ
ット光を指定位置に照射するためのスポット光位置設定
方法に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Object of the Invention] (Industrial Application Field) The present invention relates to a spot light position setting method, and particularly to a spot light position setting method for irradiating a specified position with a spot light.
(従来の技術)
たちのを次のUX、UY、即ち
とする。これを繰返すことにより、スポット光の照射位
置が指定位置に徐々に近付くことになる。(Prior Art) Let us be the following UX, UY, ie. By repeating this, the spot light irradiation position gradually approaches the designated position.
しかしながら、この種の方法にあっては次のよこの方法
では、対象物の指定位置にスポット光を正確に照射する
必要があるが、その最も単純な方法として山登り法があ
る。山登り方法について、第5図を参照して以下に説明
する。However, in this type of method, it is necessary to accurately irradiate a specified position of the object with a spot light, and the simplest method is the hill climbing method. The mountain climbing method will be explained below with reference to FIG.
スポット光の現在位置をP (X、y) 、指定位置を
E(Xo、yo)とし、例えば2つの偏向ミラーを使っ
てスポット光を指定位置Eに近付ける場合、まず評価関
係Vを
V= (xo x) 2+ (yo V) 2とし
て求める。次いで、各偏向ミラーにそれぞれポット光を
指定位置に照射するまでに多大な時間がかかる。また、
偏向系座標と観−j系座標との関係を知っている必要が
あり、両者の関係が不明な場合にはこの方法は採用でき
ない。Let the current position of the spotlight be P (X, y) and the designated position be E (Xo, yo). For example, when bringing the spotlight closer to the designated position E using two deflection mirrors, first the evaluation relationship V is expressed as V = ( Find it as xo x) 2+ (yo V) 2. Next, it takes a lot of time to irradiate each deflection mirror with the pot light at a designated position. Also,
It is necessary to know the relationship between the deflection system coordinates and the view-j system coordinates, and this method cannot be adopted if the relationship between the two is unknown.
(発明が解決しようとする課題)
このように従来、スポット光を対象物の指定位置に照射
するには多数回の操作を要し、スポット光を指定位置に
移動させるのに長時間を要した。(Problem to be solved by the invention) Conventionally, it required multiple operations to irradiate a spot light onto a specified position on an object, and it took a long time to move the spotlight to a specified position. .
また、偏向系座標と観測系座標との関係が分っていない
場合、スポット光を指定位置に移動させるのは非常に困
難であった。Furthermore, if the relationship between the deflection system coordinates and the observation system coordinates is not known, it is extremely difficult to move the spotlight to a designated position.
本発明は上記事情を考慮してなされたもので、その目的
とするところは、スポット光を対象物の指定位置に短時
間で移動させることができ、且つ偏向系座標と観測系座
標との関係が不明であっても上記スポット光の移動を容
易に行い得るスポット光位置設定方法を提供することに
ある。The present invention was made in consideration of the above circumstances, and its purpose is to be able to move a spot light to a specified position of an object in a short time, and to improve the relationship between deflection system coordinates and observation system coordinates. An object of the present invention is to provide a spot light position setting method that allows the spot light to be easily moved even if the spot light is unknown.
[発明の構成]
(課題を解決するための手段)
本発明の骨子は、偏向ミラーの偏向量とスボ即ち本発明
は、スポット光をX偏向ミラー及びY偏向ミラーにより
偏向して対象物の指定位置に照射するスポット光位置設
定方法において、前記各偏向ミラーにそれぞれ所定の偏
向量を与えた時の前記対象物上でのスポット光の位置移
動量を2次元的に測定し、これらの偏向量と位置移動量
との関係に基づいて、スポット光を現在位置から指定位
置に移動させるための偏向量を計算し、この計算により
得られた偏向量を前記各偏向ミラーに与えるようにした
方法である。[Structure of the Invention] (Means for Solving the Problems) The gist of the present invention is to determine the amount of deflection of the deflection mirror and the deflection of the deflection mirror. In the method for setting the position of a spot light irradiated to a position, the amount of positional movement of the spot light on the object is measured two-dimensionally when a predetermined amount of deflection is given to each of the deflection mirrors, and the amount of these deflections is determined. In this method, the amount of deflection for moving the spot light from the current position to the specified position is calculated based on the relationship between be.
(作用)
本発明によれば、偏向ミラーの偏向量とスポット光の位
置移動量との関係を予め求めているので、1回の操作若
しくは2〜3回の操作でスポット光を目標位置に確実に
移動させることができる。(Function) According to the present invention, since the relationship between the amount of deflection of the deflection mirror and the amount of positional movement of the spot light is determined in advance, the spot light can be reliably positioned at the target position with one operation or two to three operations. can be moved to
このため、スポット光の照射位置の設定が短時間で済む
ことになり、各種光学測定に有効である。Therefore, the setting of the spot light irradiation position can be completed in a short time, which is effective for various optical measurements.
また、偏向ミラーに所定の偏向量を与えてこのときのス
ポット光の位置移動量を実際に測定しているので、偏向
系座標と観測系座標との関係が不明以下、
説明する。Furthermore, since the amount of positional movement of the spot light is actually measured by applying a predetermined amount of deflection to the deflection mirror, the relationship between the deflection system coordinates and the observation system coordinates is unclear.This will be explained below.
本発明の詳細を図示の実施例によって
第1図は本発明の一実施例方法に使用したレーザスポッ
ト偏向装置を示す概略構成図である。この装置は、レー
ザスポット位置検出部10.レーザスポット駆動部20
.中央演算処理部(CPU)30及び各種コントローラ
31,32.33等から構成されている。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS FIG. 1 is a schematic diagram showing a laser spot deflection device used in an embodiment of the present invention. This device includes a laser spot position detection section 10. Laser spot drive unit 20
.. It is composed of a central processing unit (CPU) 30 and various controllers 31, 32, 33, etc.
レーザスポット位置検出部10は、電子カメラ11及び
画像処理回路12からなるもので、対象物の平面40に
おけるレーザスポットの画像をカメラ11から取込み、
画像処理回路12にてレーザスポットのカメラ座標(観
測系座標)を求める。The laser spot position detection unit 10 is composed of an electronic camera 11 and an image processing circuit 12, and captures an image of the laser spot on a plane 40 of the object from the camera 11.
The image processing circuit 12 determines the camera coordinates (observation system coordinates) of the laser spot.
レーザスポット駆動部20は、レーザ発振器21゜レー
ザスポットを水平方向に動かすためのX偏向ミラー22
及びレーザスポットを垂直方向に動かすためのY偏向ミ
ラー23からなり、Y偏向ミラー23で反射されたレー
ザスポットが平面40に照射されるものとなっている。The laser spot driving unit 20 includes a laser oscillator 21 and an X deflection mirror 22 for moving the laser spot in the horizontal direction.
and a Y deflection mirror 23 for vertically moving the laser spot, and the laser spot reflected by the Y deflection mirror 23 is irradiated onto a plane 40.
レーザコントローラ31は、レーザ発振器21”’Q量
<回転角度)を制御するものであり、同様にYミラーコ
ントローラ33はY偏向ミラー23の偏向量を制御する
ものである。なお、これらのコントローラ31.32.
33はCPU30の制御の下にあり、CPU30はこれ
らの制御と共に後述する偏向量の計算を行うものとなっ
ている。The laser controller 31 is for controlling the laser oscillator 21'''Q amount <rotation angle, and similarly, the Y mirror controller 33 is for controlling the deflection amount of the Y deflection mirror 23. Note that these controllers 31 .32.
33 is under the control of the CPU 30, and the CPU 30 not only controls these but also calculates the amount of deflection, which will be described later.
次に、上記装置を用いたスポット光位置設定方法につい
て説明する。まず、以下の■〜■の工程により各種座標
を求める。Next, a spotlight position setting method using the above device will be explained. First, various coordinates are determined by the following steps (1) to (2).
■ レーザ発振器21をレーザコントローラ31により
ONにする。このとき、レーザスポットは対象物の平面
40の始点Sにあるものとする。(2) Turn on the laser oscillator 21 using the laser controller 31. At this time, it is assumed that the laser spot is located at the starting point S of the plane 40 of the object.
そして、この位置設定の目的は、このレーザスポットを
指定位置Eに照射することとする。The purpose of this position setting is to irradiate the designated position E with this laser spot.
■ カメラ11からレーザスポットの画像を取込み、始
点Sのカメラ座標C9(x+ 、 yl )を画像処
理回路12にて求める。なお、カメラ座標系は第2図の
ようになっている。(2) An image of the laser spot is captured from the camera 11, and the camera coordinates C9 (x+, yl) of the starting point S are determined by the image processing circuit 12. Note that the camera coordinate system is as shown in FIG.
■ X偏向ミラー22を適当な偏向量UXだけ動かし、
このときのレーザスポットのカメラ座標CA(X2.Y
2)を求める。■ Move the X deflection mirror 22 by an appropriate deflection amount UX,
Camera coordinates CA of the laser spot at this time (X2.Y
Find 2).
■ Y偏向ミラー23を適当な偏向mUYだけ動かし、
このときのレーザスポットのカメラ座標CB (X3.
Yi)を求める。■ Move the Y deflection mirror 23 by an appropriate deflection mUY,
Camera coordinates CB of the laser spot at this time (X3.
Find Yi).
以上のようにして求めたカメラ座標CS、CA。Camera coordinates CS and CA obtained as above.
CB及び指定位置Eのカメラ座標CE (x、y)から
、現在B点にあるレーザスポットを一気に指定位置Eに
動かすためのミラー22.23の偏向量を計算で求める
。これらの偏向量は、第3図に示す如くレーザスポット
の移動距離、Deが、レーザスポット駆動部20と平面
40との距離Dsに比較して非常に小さいものとして、
以下の手順により近似して求めることができる。From CB and the camera coordinates CE (x, y) of the specified position E, the amount of deflection of the mirrors 22 and 23 to move the laser spot currently at the point B to the specified position E at once is calculated. These deflection amounts are based on the assumption that the moving distance of the laser spot, De, is very small compared to the distance Ds between the laser spot driving section 20 and the plane 40, as shown in FIG.
It can be approximated by the following procedure.
まず、■よりX偏向ミラー22のみをUXの偏向量だけ
動かしたときのカメラ座標X方向移動量をdX1+
y方向移動量をdylとするととなる。従って、X偏向
ミラー22を1単位動かすと、カメラ座標はX方向にd
xt/UX、y方向にd V r / U Xだけ動く
ことになる。同様にして■より、Y偏向ミラー23のみ
をUYの偏向量だけ動かしたときのカメラ座標X方向移
動量をdXz+V方向移動量をdy2とすると向にd
Y 2 / U Yだけ動くことになる。ここで、現在
地点のB点から指定位置Eまでのカメラ座標の差を求め
る。X方向の差をDX、Y方向の差をDYとすれば、
となる。そこで、指定位置Eまでレーザスポットを移動
させるために必要なX偏向ミラー22の偏向mをMX、
Y偏向ミラー23の偏向量をMYとすると、次の連立1
次方程式が成立する。First, from ■, the camera coordinate X direction movement amount when only the X deflection mirror 22 is moved by the UX deflection amount is dX1+
Letting the amount of movement in the y direction be dyl. Therefore, if the X deflection mirror 22 is moved by one unit, the camera coordinates will be d in the X direction.
xt/UX, it will move by d V r / U X in the y direction. Similarly, from (2), when only the Y deflection mirror 23 is moved by the deflection amount of UY, the camera coordinate X direction movement amount is dXz+V direction movement amount is dy2, then d in the direction
It will move by Y 2 / U Y. Here, the difference in camera coordinates from the current point B to the specified position E is determined. If the difference in the X direction is DX and the difference in the Y direction is DY, then the following equation is obtained. Therefore, the deflection m of the X deflection mirror 22 necessary to move the laser spot to the specified position E is MX,
If the deflection amount of the Y deflection mirror 23 is MY, then the following simultaneous 1
The following equation holds.
上記方程式を解き、MX、MYを求めると次のようにな
る。Solving the above equation and finding MX and MY yields the following.
以上により、X偏向ミラー22をMX、Y偏向ミラー2
3をMY動かせば、スポット光は指定位置Eに到達し、
短時間でスポット光を目標点に照射することができる。As described above, the X deflection mirror 22 is changed to MX, the Y deflection mirror 2 is
If you move 3 by MY, the spotlight will reach the specified position E,
Spot light can be irradiated onto a target point in a short time.
なお、誤差等により1回で目標点に到達しない場合は、
さらにその地点から目標点までのカメラ座標を求め、方
程式を解き、ミラー22.23を動かせば、通常は2〜
3回の繰返しでスポット光を目標点1q確実に到達させ
ることができる。In addition, if the target point cannot be reached in one try due to an error, etc.,
Furthermore, if you find the camera coordinates from that point to the target point, solve the equation, and move the mirrors 22 and 23, the
By repeating the process three times, the spotlight can surely reach the target point 1q.
かくして本実施例方法によれば、偏向ミラー22.23
の偏向量とこの偏向量に対するレーザスポットの移動量
との関係を予め求めることにより、レーザスポットを指
定位置に移動するための偏向量を計算により求めること
ができる。このため、1回若しくは2〜3回の操作でレ
ーザスポットを目標点に照射することが可能となり、レ
ーザスポットの位置設定を短時間に行うことができる。Thus, according to the method of this embodiment, the deflection mirrors 22, 23
By determining in advance the relationship between the amount of deflection and the amount of movement of the laser spot with respect to this amount of deflection, the amount of deflection for moving the laser spot to a designated position can be calculated. Therefore, it is possible to irradiate the target point with the laser spot in one or two to three operations, and the position of the laser spot can be set in a short time.
また、偏向系座標と観測系座標との関係が不明であって
も、上記位置設定には同等支障がない。従って、光を用
いた各種の位置測定及び距離測定等に極めて有効である
。Further, even if the relationship between the deflection system coordinates and the observation system coordinates is unknown, there is no problem in the above position setting. Therefore, it is extremely effective for various position measurements, distance measurements, etc. using light.
なお、本発明は上述した実施例方法に限定されるもので
はない。例えば、第4図に示す如くハーフミラ−41を
用いることにより、偏向系と観nJ系との軸を合せるこ
とができる。この場合、平面た光であってもよい。その
他、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々変形して実
施することができる。Note that the present invention is not limited to the method of the embodiment described above. For example, by using a half mirror 41 as shown in FIG. 4, the axes of the deflection system and the nJ system can be aligned. In this case, it may be a flat light. In addition, various modifications can be made without departing from the gist of the present invention.
[発明の効果]
以上詳述したように本発明によれば、スポット光を対象
物の指定位置に短時間で移動させることができ、且つ偏
向系座標と観、1−1系座標との関係が不明であっても
上記スポット光の移動を容易に行い得るスポット光位置
設定方法を実現することができる。[Effects of the Invention] As described in detail above, according to the present invention, it is possible to move a spot light to a specified position of an object in a short time, and the relationship between the deflection system coordinates and the 1-1 system coordinates can be improved. It is possible to realize a spot light position setting method that allows the spot light to be easily moved even if the spot light is unknown.
第1図は本発明の一実施例方法に使用したレーザスポッ
ト偏向装置を示す概略構成図、第2図は対象物の平面に
おけるスポット位置の変化を示す模式図、第3図はカメ
ラ、レーザスポット駆動部及び平面の位置関係を示す模
式図、第4図は変形例を説明するための模式図、第5図
は従来の山登り法を説明するための模式図である。
10・・・レーザスポット位置検出部、11・・・電子
カメラ、12・・・画像処理回路、20・・・レーザス
ポット駆動部、21・・・レーザ発振器、22・・・X
偏向ミラー 23・・・Y偏向ミラー 30・・・CP
U。
31・・・レーザコントローラ、32・・・Xミラーコ
ントローラ、33・・・Yミラーコントローラ、40・
・・平面、41・・・ハーフミラ−
出願人 工業技術院長 飯塚幸三
第11!lW
O□x
第21a
第4厖Fig. 1 is a schematic configuration diagram showing a laser spot deflection device used in an embodiment method of the present invention, Fig. 2 is a schematic diagram showing changes in spot position on a plane of an object, and Fig. 3 shows a camera and a laser spot. FIG. 4 is a schematic diagram showing the positional relationship between the drive unit and the plane, FIG. 4 is a schematic diagram for explaining a modified example, and FIG. 5 is a schematic diagram for explaining the conventional mountain climbing method. DESCRIPTION OF SYMBOLS 10... Laser spot position detection part, 11... Electronic camera, 12... Image processing circuit, 20... Laser spot drive part, 21... Laser oscillator, 22... X
Deflection mirror 23...Y deflection mirror 30...CP
U. 31... Laser controller, 32... X mirror controller, 33... Y mirror controller, 40...
...plane, 41...half mirror Applicant Kozo Iizuka, director of the Agency of Industrial Science and Technology No. 11! lW O□x 21a 4th room
Claims (4)
り偏向して対象物の指定位置に照射するスポット光位置
設定方法において、前記各偏向ミラーにそれぞれ所定の
偏向量を与えた時の前記対象物上でのスポット光の位置
移動量を2次元的に測定し、これら偏向量と位置移動量
との関係に基づいて、スポット光を現在位置から指定位
置に移動させるための偏向量を計算し、この計算により
得られた偏向量を前記各偏向ミラーに与えることを特徴
とするスポット光位置設定方法。(1) In a spot light position setting method in which a spot light is deflected by an X deflection mirror and a Y deflection mirror and irradiated onto a specified position of the target object, the target object when a predetermined amount of deflection is applied to each of the deflection mirrors. Two-dimensionally measure the amount of positional movement of the spotlight above, calculate the amount of deflection to move the spotlight from the current position to the designated position based on the relationship between the amount of deflection and the amount of positional movement, A spot light position setting method characterized in that the deflection amount obtained by this calculation is applied to each of the deflection mirrors.
せるための偏向量を計算する手段として、現在位置から
指定位置への偏向量MX、MYを次式{MX=UX(D
X*dy_2−DY*dx_2)/(dx_1*dy_
2−dx_2*dy_1)MY=UY(DY*dx_1
−DX*dy_1)/(dx_1*dy_2−dx2*
dy_1)で求めることを特徴とする特許請求の範囲第
1項記載のスポット光位置設定方法。 但し、UX、UYは各偏光ミラーに与える所定の偏光量
、DX、DYは現在位置と指定位置との差、dx_1、
dy_1はX偏向ミラーにUXの偏向量を与えた時のス
ポット光の位置移動量、dx_2、dy_2はY偏向ミ
ラーにUYの偏向量を与えた時のスポット光の位置移動
量である。(2) As a means of calculating the amount of deflection for moving the spotlight from the current position to the specified position, the amount of deflection MX, MY from the current position to the specified position is calculated using the following formula {MX=UX(D
X*dy_2−DY*dx_2)/(dx_1*dy_
2-dx_2*dy_1)MY=UY(DY*dx_1
-DX*dy_1)/(dx_1*dy_2-dx2*
The spot light position setting method according to claim 1, characterized in that the spot light position is determined by dy_1). However, UX and UY are the predetermined amounts of polarization given to each polarizing mirror, DX and DY are the differences between the current position and the specified position, dx_1,
dy_1 is the amount of positional movement of the spot light when the amount of deflection of UX is given to the X deflection mirror, and dx_2 and dy_2 are the amount of positional movement of the spot light when the amount of deflection of UY is given to the Y deflection mirror.
て、前記対象物の表面を撮像する電子カメラと、このカ
メラの撮像信号を画像処理してスポット光の照射位置を
求める画像処理回路を用いたことを特徴とする請求項1
記載のスポット光位置設定方法。(3) As a means for measuring the amount of positional movement of the spot light, an electronic camera that images the surface of the object and an image processing circuit that performs image processing on the imaging signal of this camera to determine the irradiation position of the spot light are used. Claim 1 characterized in that
Spot light position setting method described.
測系の軸と、前記スポット光を偏向するための偏向系の
軸とを合せたことを特徴とする請求項1記載のスポット
光位置設定方法。(4) The spot light position according to claim 1, wherein the axis of an observation system for measuring the amount of positional movement of the spot light is aligned with the axis of a deflection system for deflecting the spot light. Setting method.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP63282401A JPH0718700B2 (en) | 1988-11-10 | 1988-11-10 | Spot light position setting method |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP63282401A JPH0718700B2 (en) | 1988-11-10 | 1988-11-10 | Spot light position setting method |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH02129510A true JPH02129510A (en) | 1990-05-17 |
JPH0718700B2 JPH0718700B2 (en) | 1995-03-06 |
Family
ID=17651931
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP63282401A Expired - Lifetime JPH0718700B2 (en) | 1988-11-10 | 1988-11-10 | Spot light position setting method |
Country Status (1)
Country | Link |
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