JPH06273138A - 光スキャニング機構 - Google Patents
光スキャニング機構Info
- Publication number
- JPH06273138A JPH06273138A JP5060083A JP6008393A JPH06273138A JP H06273138 A JPH06273138 A JP H06273138A JP 5060083 A JP5060083 A JP 5060083A JP 6008393 A JP6008393 A JP 6008393A JP H06273138 A JPH06273138 A JP H06273138A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- angle
- mirror
- prism
- laser
- rotating
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Image Analysis (AREA)
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
- Mechanical Optical Scanning Systems (AREA)
- Image Input (AREA)
- Image Processing (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 レーザービームを用いた形状認識センサーに
おいて、レーザービームを振動させるスキャニング機構
を改良して計測エラーをなくする。 【構成】 回転する角柱20に鏡14’を張り付け、この鏡
14’と角柱20の一辺とがなす角度を変化させ、鏡14’に
レーザーを反射させることでレーザーの振動を得る。
おいて、レーザービームを振動させるスキャニング機構
を改良して計測エラーをなくする。 【構成】 回転する角柱20に鏡14’を張り付け、この鏡
14’と角柱20の一辺とがなす角度を変化させ、鏡14’に
レーザーを反射させることでレーザーの振動を得る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、レーザービームを用
いた形状認識センサーにおいて、レーザービームを振動
させるための光スキャニング機構に関する。
いた形状認識センサーにおいて、レーザービームを振動
させるための光スキャニング機構に関する。
【０００２】
【従来の技術】形状認識センサーに用いられる三角測量
の方法は、図３（ａ）に示すように三角形の２角とその
挟辺から仮想三角形でＡＢＣを決定し計測部の位置を知
る方法である。
の方法は、図３（ａ）に示すように三角形の２角とその
挟辺から仮想三角形でＡＢＣを決定し計測部の位置を知
る方法である。
【０００３】形状認識センサーではＡ点が発光部、Ｃ点
が受光部となり、Ａ点の発光角度θ 1とＡＣ間の距離Ｌ
が既知で受光角度θ2を知ることで被計測点Ｂの位置が
求められる。図３（ａ）のθ1 を連続して変化させるこ
とで図３（ｂ）のように被計測物の外形点Ｂ1、Ｂ2、Ｂ
3 が連続して求まり、それぞれを結べば被計測物の形状
が分かる。
が受光部となり、Ａ点の発光角度θ 1とＡＣ間の距離Ｌ
が既知で受光角度θ2を知ることで被計測点Ｂの位置が
求められる。図３（ａ）のθ1 を連続して変化させるこ
とで図３（ｂ）のように被計測物の外形点Ｂ1、Ｂ2、Ｂ
3 が連続して求まり、それぞれを結べば被計測物の形状
が分かる。
【０００４】Ａ点、Ｃ点の構成要素としては図３に示す
ように、光源（13）からの光を反射する鏡（14）が発光
部であり、θ1＝180゜−２×θ3によって発光角度が与え
られる。一方、受光部は凸レンズ（15）、その焦点距離
にフォトダイオード、ＣＣＤ等の素子（16）が配列さ
れ、受光量の最も多い位置Ｄがそれらの素子によって特
定される。焦点距離ＷとＤ点位置ｘから直角三角形ＣＤ
Ｅが求められ、θ2＝90゜±θ4によって受光角度が分か
る。
ように、光源（13）からの光を反射する鏡（14）が発光
部であり、θ1＝180゜−２×θ3によって発光角度が与え
られる。一方、受光部は凸レンズ（15）、その焦点距離
にフォトダイオード、ＣＣＤ等の素子（16）が配列さ
れ、受光量の最も多い位置Ｄがそれらの素子によって特
定される。焦点距離ＷとＤ点位置ｘから直角三角形ＣＤ
Ｅが求められ、θ2＝90゜±θ4によって受光角度が分か
る。
【０００５】従来は図４のように鏡（14）とコイル（1
7）が１本の軸（18）に固定され、コイル（17）に交流
電流を流すことでコイル（17）の内側にある磁石（19）
との間にフレミング力を発生させ、軸（18）の正、逆転
の繰り返しにより鏡（14）を振動させてコイル（17）に
流れる電流値から鏡（14）の角度を知るようになってい
る。
7）が１本の軸（18）に固定され、コイル（17）に交流
電流を流すことでコイル（17）の内側にある磁石（19）
との間にフレミング力を発生させ、軸（18）の正、逆転
の繰り返しにより鏡（14）を振動させてコイル（17）に
流れる電流値から鏡（14）の角度を知るようになってい
る。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】鏡（14）の角度と電流
値の相関を良くするためにコイル（17）、鏡（14）の慣
性モーメントを小さくしなければならない。しかし、慣
性モーメントが小さいため、形状認識センサーの小さな
振動でも鏡（14）が振動し、電流値との相関が崩れてし
まう。したがって、θ1 の電流からの想定値と実際値が
異なり、計測エラーを引き起こす。
値の相関を良くするためにコイル（17）、鏡（14）の慣
性モーメントを小さくしなければならない。しかし、慣
性モーメントが小さいため、形状認識センサーの小さな
振動でも鏡（14）が振動し、電流値との相関が崩れてし
まう。したがって、θ1 の電流からの想定値と実際値が
異なり、計測エラーを引き起こす。
【０００７】そこで、この発明の目的は、レーザービー
ムを用いた形状認識センサーにおいて、レーザービーム
を反射させるスキャニング機構を改良して計測エラーを
なくすることにある。
ムを用いた形状認識センサーにおいて、レーザービーム
を反射させるスキャニング機構を改良して計測エラーを
なくすることにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】この発明は、発光部の鏡
の角度を変化させるのに回転する多角柱を用いたことを
特徴とする。すなわち、レーザービームを用いた形状認
識センサーにおいて、三角測量で発信レーザーの角度を
変えてスキャニングする場合、発信レーザーの発信角度
を振動させる方法として、回転する多角柱に鏡を張り付
け、張り付けた鏡と正多角柱の一辺がなす角度を変化さ
せ、鏡にレーザーを反射させることでレーザーの振動を
作る。
の角度を変化させるのに回転する多角柱を用いたことを
特徴とする。すなわち、レーザービームを用いた形状認
識センサーにおいて、三角測量で発信レーザーの角度を
変えてスキャニングする場合、発信レーザーの発信角度
を振動させる方法として、回転する多角柱に鏡を張り付
け、張り付けた鏡と正多角柱の一辺がなす角度を変化さ
せ、鏡にレーザーを反射させることでレーザーの振動を
作る。
【０００９】
【作用】回転する多角柱であるから回転の滑らかさに振
動は無関係であり、従来のように振動の影響で計測エラ
ーを生ずるようなことがなくなる。
動は無関係であり、従来のように振動の影響で計測エラ
ーを生ずるようなことがなくなる。
【００１０】
【実施例】図１に示すように、一方向に回転する角柱
（20）の各辺に鏡（14’）を取り付け、それぞれの反射
点を中心になす角度θ3（図１および図３（ｃ）のθ3に
相当）をレーザー光照射に必要な所定値にする。θ0は
θ1の変動値の1／2に相当する設定角度である。各反射
点は同一円周上にあり、レーザーの発光時期と反射点が
レーザー光直線上に来る時期を同期させると、図３
（ａ）のＡ点は絶えず一定位置となるため同図Ｌは一定
である。回転する角柱（20）であるから回転の滑らかさ
に振動は無関係であり、振動に強いセンサーとなる。レ
ーザーは鏡（14’）が所定の角度まで回転した時に発光
される。つまり、発光のタイミングと角柱の回転角度と
は同期している。
（20）の各辺に鏡（14’）を取り付け、それぞれの反射
点を中心になす角度θ3（図１および図３（ｃ）のθ3に
相当）をレーザー光照射に必要な所定値にする。θ0は
θ1の変動値の1／2に相当する設定角度である。各反射
点は同一円周上にあり、レーザーの発光時期と反射点が
レーザー光直線上に来る時期を同期させると、図３
（ａ）のＡ点は絶えず一定位置となるため同図Ｌは一定
である。回転する角柱（20）であるから回転の滑らかさ
に振動は無関係であり、振動に強いセンサーとなる。レ
ーザーは鏡（14’）が所定の角度まで回転した時に発光
される。つまり、発光のタイミングと角柱の回転角度と
は同期している。
【００１１】なお、角柱（20）の各辺に所定の角度で鏡
（14’）を取り付けるほか、角柱（20）の表面自体を鏡
面仕上げしてもよい。
（14’）を取り付けるほか、角柱（20）の表面自体を鏡
面仕上げしてもよい。
【００１２】また、図２に示すように、角柱（21）をガ
ラス、水晶その他の空気と光の屈折率が異なる透明体を
用いて形成し、この角柱（21）内で光を反射させると、
角柱（21）の回転によりθa（図２（ａ））、θb（図２
（ｂ））のように発光角度を変えることもできる。この
場合、図３（ａ）のＡ点は固定されないので、レーザー
照射時の角柱（21）の回転角度と屈折率により図１中の
Ｌとθ1 を求めることになる。Ｌとθ1 を計算により求
めるのであれば、正多角形の鏡面体を回転させて反射角
度を変化させることもできるが、その場合は計算時間が
必要となり照射間隔が長くなるため、高精度を必要とし
ない場合に用いられる。
ラス、水晶その他の空気と光の屈折率が異なる透明体を
用いて形成し、この角柱（21）内で光を反射させると、
角柱（21）の回転によりθa（図２（ａ））、θb（図２
（ｂ））のように発光角度を変えることもできる。この
場合、図３（ａ）のＡ点は固定されないので、レーザー
照射時の角柱（21）の回転角度と屈折率により図１中の
Ｌとθ1 を求めることになる。Ｌとθ1 を計算により求
めるのであれば、正多角形の鏡面体を回転させて反射角
度を変化させることもできるが、その場合は計算時間が
必要となり照射間隔が長くなるため、高精度を必要とし
ない場合に用いられる。
【００１３】
【発明の効果】以上説明したように、この発明は、レー
ザービームを用いた形状認識センサーにおいて、三角測
量で発信レーザーの角度を変えてスキャニングする場
合、発信レーザーの発信角度を振動させる方法として、
回転する多角柱に鏡を張り付け、張り付けた鏡と正多角
柱の一辺がなす角度を変化させ、鏡にレーザーを反射さ
せることでレーザーの振動を作るようにしたものである
から、回転の滑らかさに振動は無関係であり、計測エラ
ーの少ない振動に強いセンサーが得られる。
ザービームを用いた形状認識センサーにおいて、三角測
量で発信レーザーの角度を変えてスキャニングする場
合、発信レーザーの発信角度を振動させる方法として、
回転する多角柱に鏡を張り付け、張り付けた鏡と正多角
柱の一辺がなす角度を変化させ、鏡にレーザーを反射さ
せることでレーザーの振動を作るようにしたものである
から、回転の滑らかさに振動は無関係であり、計測エラ
ーの少ない振動に強いセンサーが得られる。
【図１】実施例を示す平面図
【図２】別の実施例を示す平面図
【図３】形状認識センサーの原理を説明するための略図
【図４】従来の技術を示す斜視図
13 光源 14、14’ 鏡 15 凸レンズ 16 素子 17 コイル 18 軸 19 磁石 20、21 角柱
Claims (1)
- 【請求項１】 レーザービームを用いた形状認識センサ
ーにおいて、三角測量で発信レーザーの角度を変えてス
キャニングする場合、発信レーザーの発信角度を振動さ
せる方法として、回転する角柱に鏡を張り付け、張り付
けた鏡と角柱の一辺がなす角度を変化させ、鏡にレーザ
ーを反射させることでレーザーの振動を作ることを特徴
とする光スキャニング機構。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5060083A JPH06273138A (ja) | 1993-03-19 | 1993-03-19 | 光スキャニング機構 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5060083A JPH06273138A (ja) | 1993-03-19 | 1993-03-19 | 光スキャニング機構 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06273138A true JPH06273138A (ja) | 1994-09-30 |
Family
ID=13131840
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5060083A Pending JPH06273138A (ja) | 1993-03-19 | 1993-03-19 | 光スキャニング機構 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06273138A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012521005A (ja) * | 2009-03-19 | 2012-09-10 | ゼネラル・エレクトリック・カンパニイ | 光学式ゲージ及び３次元表面プロファイル測定方法 |
| KR101293198B1 (ko) * | 2011-05-20 | 2013-08-16 | 주성도 | 3차원 거리 측정기 |
| CN113310428A (zh) * | 2021-06-11 | 2021-08-27 | 安徽工程大学 | 一种基于线结构光的同步传动表面轮廓测量系统及测量方法 |
-
1993
- 1993-03-19 JP JP5060083A patent/JPH06273138A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012521005A (ja) * | 2009-03-19 | 2012-09-10 | ゼネラル・エレクトリック・カンパニイ | 光学式ゲージ及び３次元表面プロファイル測定方法 |
| KR101293198B1 (ko) * | 2011-05-20 | 2013-08-16 | 주성도 | 3차원 거리 측정기 |
| CN113310428A (zh) * | 2021-06-11 | 2021-08-27 | 安徽工程大学 | 一种基于线结构光的同步传动表面轮廓测量系统及测量方法 |
| CN113310428B (zh) * | 2021-06-11 | 2023-06-02 | 安徽工程大学 | 一种基于线结构光的同步传动表面轮廓测量系统及测量方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP0295863B1 (en) | Optical printer of scanning type | |
| JPS6388409A (ja) | レ−ザ振動計 | |
| JP2008254162A (ja) | 揺動体装置、光偏向器、及びそれを用いた光学機器 | |
| JP2009025617A (ja) | 揺動体装置、光偏向器およびそれを用いた光学機器 | |
| JP5070869B2 (ja) | 光走査装置及びそれを備えた網膜走査型画像表示装置 | |
| JP2007183574A (ja) | 揺動体装置及び光偏向器 | |
| JPH06273138A (ja) | 光スキャニング機構 | |
| JP2001311612A (ja) | 形状入力装置 | |
| WO2020147625A1 (zh) | 扫描装置和激光雷达 | |
| JPS59171878A (ja) | 車両用障害物検知装置 | |
| JP3162779B2 (ja) | 光レーダシステムの光学ヘッド | |
| JPH08254664A (ja) | 光学装置、光スキャン装置、加速度検出装置、圧力検出装置、及び画像検出装置 | |
| US20090251670A1 (en) | Optical feedback for high speed scan mirror | |
| US20230194675A1 (en) | Light scanning apparatus, adjustment method of light scanning apparatus, and storage medium | |
| JP2007233192A (ja) | アクチュエータ | |
| JP2006048054A (ja) | レーザ・プリンタにおける振動ミラーの機械的正弦偏角を求めるための方法及び装置 | |
| JP2002082302A (ja) | 光走査方法・光走査装置・感光媒体・画像形成装置 | |
| JPH06118342A (ja) | 光ビームポインタ | |
| JPH0587588A (ja) | 変位測定装置 | |
| JPH08278461A (ja) | レーザスキャン装置 | |
| JPH08160281A (ja) | 反射板部材・反射面装置 | |
| JPS60127442A (ja) | 回転多面鏡の倒れ測定装置 | |
| JP2001091213A (ja) | レーザ測距装置および板厚測定装置 | |
| JP2008151640A (ja) | 計測装置 | |
| JPH05297306A (ja) | 光走査装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20011213 |