JPH0697164B2 - 物体計測装置 - Google Patents

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で反射された光の収束によっ
てその光の反射点の像が光センサ装置の各光センサ上に
結像される時刻を計測し計測結果からその光の反射点の
位置を算出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測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
のが提案されていた（田中等 「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 PRU−87−41 1987年10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、したがって記憶装置の記憶内容が
死角に対応しているか否かを判別することができなかっ
た。換言すれば、第５図（ａ）（ｂ）において凸形の被
計測物体20を用いて示したごとく、記憶装置の記憶内容
が、受光装置30によっては受光可能であるが、投光装置
10によって発生された光が到達できず、ひいては受光装
置30によって反射光を受光できない被計測物体20の領域
20A（受光装置30における被計測物体20の像を20′とし
かつ領域20Aの像を20A′として第５図（ｂ）に示す）に
対応しているか否かを判別することができなかった。

そこで本発明は、光センサに付設された記憶装置に対し
計測動作の開始に際して特定コードを記憶せしめておき
後続のデータ処理動作に際して記憶装置の記憶内容がそ
の特定コードに一致するか否かを判断することにより死
角を判別してな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リセット端が接
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リセットされたのち
に入力端に与えられるクロックパルスの数を計数する計
数回路と、 （ｆ）前記第２の光センサ装置に対して入力端が接続さ
れた特定コード設定装置と、 （ｇ）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で付設されかつ前記特定コード設定装置の出力
端に接続されており、前記走査基準信号が与えられたと
きに前記特定コード設定装置によって特定コードが設定
記憶せしめられかつ前記第１の光センサ装置に属する光
センサが動作されたときに前記計数回路の計数内容が入
力され前記特定コードに代えて記憶せしめられる複数の
記憶装置と、 （ｈ）前記複数の記憶装置から記憶内容を受け取り、前
記記憶内容が前記特定コードと一致するか否かを判断
し、死角でないと判別されたとき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。

［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で配設された記憶装置に対し特
定コード設定装置により計測動作の開始に際して特定コ
ードを記憶せしめておき被計測領域の走査終了ののちに
データ処理装置により記憶装置の記憶内容がその特定コ
ードと一致しているか否かを判断し、これにより死角を
判別しているので、死角の判別を確保する作用をなす。

［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、第１図実施例の動作を説明するための動作説
明図である。

まず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。10 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、一
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１定角速度２
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。

スリット光発生装置12は、たとえば気体レーザ光源，半
導体レーザ光源，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121と、光源121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122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12
2に対してそのまま与えればよい。これに対し光源121が
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。

走査装置14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を載置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２ω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。20 は、本発明にかかる物体計測装置の被計測領域に配置
された被計測物体であって、投光装置10によって与えら
れたスリット光が照射されている。30 は、本発明にかかる物体計測装置の受光装置であっ
て、被計測物体20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物体20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物体20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10に含まれた走査装置14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が走査さ
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、結像装置31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物体20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）321₁₁,321₁₂,…,32
1_1n;321₂₁,321₂₂,…,321_2n，…;321_m1,321_m2，…,321_mn
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に属する光トタンジスタ321₁₁,321₁₂,…,321_1n;32
1₂₁,321₂₂,…,321_2n；…;321_m1,321_m2，…,321_mnの出力
端に対してそれぞれ１対１に接続された複数の比較増幅
回路322₁₁,322₁₂,…,322_1n;322₂₁,322₂₂,…,322_2n;322
_m1,322_m2，…,322_mnと、複数の比較増幅回路322₁₁,322
₁₂,…,322_1n;322₂₁,322₂₂,…,322_2n;322_m1,322_m2，…,3
22_mnの出力端に対して一方の入力端がそれぞれ１対１に
接続された複数のオア回路323₁₁,323₁₂,…,323_1n;32
3₂₁,323₂₂,…,323_2n;323_m1,323_m2，…,323_mnと、複数の
オア回路323₁₁,323₁₂,…,323_1n;323₂₁,323₂₂,…,323_2n;
323_m1,323_m2，…,323_mnの出力端がそれぞれ１対１に接
続されておりトリガ端に対してトリガ信号が与えられた
とき入力端に与えられている入力信号の内容を記憶して
保持するための複数の記憶装置324₁₁,324₁₂,…,324_1n;3
24₂₁,324₂₂,…,324_2n;324_m1,324_m2，…,324_mnと、複数
の記憶装置324₁₁,324₁₂,…,324_1n;324₂₁,324₂₂,…,324
_2n;324_m1,324_m2，…,324_mnの入力端に対して出力端が接
続された計数回路325と、計数回路325の入力端に対して
出力端が接続されており一定周期のクロックパルスCLP
を発生するクロックパルス発生回路326と、複数のオア
回路323₁₁,323₁₂,…,323_1n;323₂₁,323₂₂,…,323_2n;323
_m1,323_m2，…,323_mnの他方の入力端に対して出力端が接
続されたパルス発生回路327と、複数の記憶装置324₁₁,3
24₁₂,…,324_1n;324₂₁,324₂₂,…,324_2n;324_m1,324_m2，
…,324_mnの制御端に対して複数の出力端がそれぞれ１対
１に接続（便宜上、単一の線で図示されている）された
デコーダ回路328とを包有している。ここで複数のオア
回路323₁₁,323₁₂,…,323_1n;323₂₁,323₂₂,…,323_2n;323
_m1,323_m2，…,323_mnとパルス発生回路327とは、特定コ
ード設定装置を形成しており、被計測領域の計測開始に
際して複数の記憶装置324₁₁,324₁₂,…,324_1n;324₂₁,324
₂₂,…,324_2n;324_m1,324_m2，…,324_mnに対し特定コード
（たとえば“0";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）を設定する機能をなす。

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
力端と撮像装置32の計数回路325のリセット端およびパ
ルス発生回路327の入力端との間に配置された比較増幅
回路332とを包有している。40 は、本発明にかかる物体計測装置のデータ処理装置で
あって、受光装置30中の複数の記憶装置324₁₁,324₁₂,
…,324_1n;324₂₁,324₂₂,…,324_2n;324_m1,324_m2，…,324
_mnのうちから１つずつ選択して指定するための読込信号
SELを発生して受光装置30中のデコーダ回路328に与える
ための読込信号発生回路41と、読込信号発生回路41の出
力端および受光装置30中の複数の記憶装置324₁₁,324₁₂,
…,324_1n;324₂₁,324₂₂,…,324_2n;324_m1,324_m2，…,324
_mnの出力端に対して接続されており、複数の記憶装置32
4₁₁,324₁₂,…,324_1n;324₂₁,324₂₂,…,324_2n;324_m1,324
_m2，…,324_mnからそこに保持された記憶内容すなわち結
像データIMGを読込信号SELの内容に応じて受け取り記憶
するための記憶装置42と、記憶装置42に記憶された結像
データIMGの内容から被計測物体20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43とを包有してい
る。データ処理装置40は、更に所望により、演算回路43
に接続されておりその演算結果すなわち被計測物体20に
おけるスリット光の反射点Ｐの位置を記憶するための他
の記憶装置44と、他の記憶装置44に接続されておりその
記憶内容を視認可能に表示するためのブラウン管などの
表示装置45と、他の記憶装置44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
装置46とを包有している。

次に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31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、かつ結像装置31
すなわち原点Ｏ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
20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Ｏを通る反射スリット光が、XY平面においてＹ
軸となす角をβｘとし、かつYZ平面においてＹ軸となす
角をβｚとする。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321₁₁,321₁₂,…,321_1n;321₂₁,321
₂₂,…,321_2n；…;321_m1,321_m2，…,321_mn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）の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（0,0,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＝Y tanβｘ＋Y cotα が成立し、これを整理して Ｙ＝ａ［tanβｘ＋cotα］^-1 の関係を求め得る。ここでtanβｘ＝xf^-1であるので、 Ｙ＝af［ｘ＋f cotα］^-1 ……（１） と表現できる。

また OR＝OS tanβｘ の関係が成立するので、 Ｘ＝Y tanβｘ の関係を求め得る。ここでtanβｘ＝xf^-1であるので、 Ｘ＝ax［ｘ＋f cotα］^-1 ……（２） と表現できる。

同様に OT＝OS tanβｚ の関係が成立するので、 Ｚ＝Y tanβｚ の関係を求め得る。ここでtanβｚ＝zf^-1であるので、 Ｚ＝az［ｘ＋f cotα］^-1 ……（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_ｏとミラー141の一定角速度ωと時間ｔとによ
って α＝２ωｔ＋α_ｏ ……（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
ト光が走査検出装置33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321₁₁,
321₁₂,…,321_1n;321₂₁,321₂₂,…,321_2n；…;321_m1,321
_m2，…,321_mnの各列に対して反射スリット光が結像装置
31により結像される時刻までに所要の時間である。

被計測物体20の計測に際して、まず受光装置30に含まれ
た複数の記憶装置324₁₁,324₁₂,…,324_1n;324₂₁,324₂₂,
…,324_2n；…;324_m1,324_m2，…,324_mnの記憶内容が、特
定コード設定装置すなわち複数のオア回路323₁₁,323₁₂,
…,323_1n;323₂₁,323₂₂,…,323_2n;323_m1,323_m2，…,323
_mnおよびパルス発生回路327によって、特定コード（こ
こでは“0"）とされる。

投光装置10のスリット光発生装置12によってスリット光
が作成されている。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、発生装置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２ωで走査す
るように送出される。

ここで走査検出装置33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Ｉは、光トランジスタ331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SIとし撮像
装置32の計数回路325およびパルス発生回路327に与えら
れる。

計数回路325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SIをリセット信号としており、
その走査基準信号SIが与えられたときに計数内容がリセ
ットされ計数開始時刻が調節されたのち、再びクロック
パルス発生回路326から与えられたクロックパルスCLPの
数を計数し始める。計数回路325の計数内容は、リセッ
ト信号すなわち走査基準信号SIによってリセットされた
ときに最小値（ここでは特定コードの関係上“0"）とさ
れており、クロックパルスCLPが到来するごとに１ずつ
増加せしめられる。計数回路325の計数内容は、それぞ
れ記憶装置324₁₁,324₁₂,…,324_1n;324₂₁,324₂₂,…,324
_2n;324_m1,324_m2，…,324_mnに与えられている。

これに並行してパルス発生回路327は、スリット光によ
る被計測領域の走査に応じ走査基準信号SIを受け取った
とき、一定時間だけ高レベル状態を維持する特定コード
設定装置SCDをその走査基準信号SIが高レベル状態に維
持されている間すなわち計数回路325がリセットされ最
小値（ここでは“0"）とされている間に発生し、複数の
オア回路323₁₁,323₁₂,…,323_1n;323₂₁,323₂₂,…,323_2n;
323_m1,323_m2，…,323_mnを介しトリガ信号として複数の
記憶装置324₁₁,324₁₂,…,324_1n;324₂₁,324₂₂,…,324_2n;
324_m1,324_m2，…,324_mnに与える（第４図参照）。これ
により複数の記憶装置324₁₁,324₁₂,…,324_1n;324₂₁,324
₂₂,…,324_2n;324_m1,324_m2，…,324_mnには、計数回路325
から特定コード（ここでは“0"）が書き込まれる。すな
わち複数の記憶装置324₁₁,324₁₂,…,324_1n;324₂₁,32
4₂₂,…,324_2n;324_m1,324_m2，…,324_mnは、特定コード設
定装置SCDがトリガ信号として与えられたとき、その記
憶内容が特定コード（ここでは“0"）に一致せしめら
れ、新たなトリガ信号が与えられるまで維持される。

またスリット光は、被計測領域にある被計測物体20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
査装置14によって一定角速度２ω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体20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
体20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。

被計測物体20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30の結像装置31によって収束
され、撮像装置32の撮像面すなわち複数の光トランジス
タ321₁₁,321₁₂,…,321_1n;321₂₁,321₂₂,…,321_2n；…;32
1_m1,321_m2，…,321_mn上で結像されている。反射スリッ
ト光の結像位置Ｑ（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321₁₁,321
₁₂,…,321_1n;321₂₁,321₂₂,…,321_2n；…;321_m1,321_m2，
…,321_mnのたとえば列方向に序々に移動している。反射
スリット光が結像されるとき、光トランジスタ321₁₁,32
1₁₂,…,321_1n;321₂₁,321₂₂,…,321_2n；…;321_m1,32
1_m2，…,321_mn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電流I₁₁,I₁₂,…,I_1n;I₂₁,I
₂₂,…,I_2n；…;I_m1,I_m2，…,I_mnを発生する。電流I₁₁,I
₁₂,…,I_1n;I₂₁,I₂₂,…,I_2n；…;I_m1,I_m2，…,I_mnは、そ
れぞれ比較増幅回路322₁₁,322₁₂,…,322_1n;322₂₁,32
2₂₂,…,322_2n;322_m1,322_m2,322_mn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、トリガ信号S
I₁₁,SI₁₂,…,SI_1n;SI₂₁,SI₂₂,…,SI_2n；…;SI_m1,SI_m2，
…,SI_mnとしてそれぞれオア回路323₁₁,323₁₂,…,323_1n;
323₂₁,323₂₂,…,323_2n;323_m1,323_m2，…,323_mnを介して
記憶装置324₁₁,324₁₂,…,324_1n;324₂₁,324₂₂,…,324_2n;
324_m1,324_m2，…,324_mnに与えられる。

記憶装置324₁₁,324₁₂,…,324_1n;324₂₁,324₂₂,…,324_2n;
324_m1,324_m2，…,324_mnは、トリガ信号SI₁₁,SI₁₂,…,SI
_1n;SI₂₁,SI₂₂,…,SI_2n；…;SI_m1,SI_m2，…,SI_mnが与え
られたときに、計数回路325から与えられているそのと
きの計数内容を特定コード（ここでは“0"）に代え記憶
し保持する。このとき記憶装置324₁₁,324₁₂,…,324_1n;3
24₂₁,324₂₂,…,324_2n;324_m1,324_m2，…,324_mnの記憶内
容を、光トランジスタ321₁₁,321₁₂,…,321_1n;321₂₁,321
₂₂,…,321_2n；…;321_m1,321_m2，…,321_mnに対応して時
間t₁₁,t₁₂,…,t_1n;t₂₁,t₂₂,…,t_2n；…;t_m1,t_m2，…,t
_mnとする。すなわち記憶装置324₁₁,324₁₂,…,324_1n;324
₂₁,324₂₂,…,324_2n;324_m1,324_m2，…,324_mnのうちいず
れかの記憶装置が、死角すなわち受光装置30によっては
反射スリット光を受光可能であるが投光装置10によって
発生されたスリット光が到達できない領域を対応する場
合、被計測物体20による反射スリット光に伴なう新たな
トリガ信号が与えられないので、その記憶内容は特定コ
ード（ここでは“0"）のままである。

データ処理装置40は、読込信号発生回路41から読込信号
SELを発生し、受光装置30中のデコーダ回路328に与えて
いる。デコーダ回路328は、読込信号SELに応じて複数の
記憶装置324₁₁,324₁₂,…,324_1n;324₂₁,324₂₂,…,324_2n;
324_m1,324_m2，…,324_mnから、その記憶内容すなわち時
間t₁₁,t₁₂,…,t_1n;t₂₁,t₂₂,…,t_2n；…;t_m1,t_m2，…,t
_mnを結像データIMGとして順次、データ処理装置40の記
憶装置42に向けて出力する。

記憶装置42は、受光装置30から与えられた結像データIM
Gすなわち記憶内容t₁₁,t₁₂,…,t_1n;t₂₁,t₂₂,…,t_2n；
…;t_m1,t_m2，…,t_mnを記憶し保持する。記憶装置42に記
憶された結像データIMGは、演算回路43に与えられてお
り、そこで被計測物体20におけるスリット光の反射点Ｐ
の位置（X,Y,Z）を算出し、併せて死角を判別するため
に供される。

すなわち演算回路43は、光トランジスタ321₁₁,321₁₂,
…,321_1n;321₂₁,321₂₂,…,321_2n；…;321_m1,321_m2，…,
321_mnについて、それぞれ上記（４）式により の如く、走査角αを算出する。この走査角αすなわちα
₁₁,α₁₂,…，α_1n；α₂₁,α₂₂,…，α_2n；…；α_m1，α
_m2，…，α_mnを上記（１）〜（３）式に代入することに
より、光トランジスタ321₁₁,321₁₂,…,321_1n;321₂₁,321
₂₂,…,321_2n；…;321_m1,321_m2，…,321_mnに結像された
反射点Ｐの位置（X,Y,Z）すなわち反射点P₁₁,P₁₂,…,P
_1n;P₂₁,P₂₂,…,P_2n；…;P_m1,P_m2，…,P_mnの位置（X₁₁,Y
₁₁,Z₁₁），（X₁₂,Y₁₂,Z₁₂），…，（Ｘ_1n,Y_1n,Z_1n）；
（X₂₁,Y₂₁,Z₂₁），（X₂₂,Y₂₂,Z₂₂），…，（Ｘ_2n,Y_2n,Z
_2n）；…；（Ｘ_m1,Y_m1,Z_m1），（Ｘ_m2,Y_m2,Z_m2），…，
（Ｘ_mn,Y_mn,Z_mn）を算出する。

また演算回路43は、光トランジスタ321₁₁,321₁₂,…,321
_1n;321₂₁,321₂₂,…,321_2n；…;321_m1,321_m2，…,321_mn
について結像データIMGすなわち記憶内容t₁₁,t₁₂,…,t
_1n;t₂₁,t₂₂,…,t_2n；…;t_m1,t_m2，…,t_mnがそれぞれ特
定コード（ここでは“0"）と一致するか否かを判断し、
特定コードである場合には“死角”と判断する。

演算回路43の演算結果すなわち被測定物体20におけるス
リット光の反射点Ｐの位置（X,Y,Z）の算出結果および
死角は、他の記憶装置44に与えられて記憶され保持され
る。記憶装置44の記憶内容は、所望により、表示装置45
により視認可能に表示され、また記録装置46により記録
される。

なお上述においては、第１の光センサ装置32に属する光
センサの列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行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に関して走査からか行に関し
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、行に対する
場合の構成および作用は、列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。

更に投光装置10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、たとえば投光装置
によって発生される光の強度を確保しない場合などのた
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行に配列し
てもよい。

加えて撮像装置32がデコーダ回路328を包有している
が、本発明は、これに限定されるものではなく、デコー
ダ回路328を除去し記憶装置324₁₁,324₁₂,…,324_1n;324
₂₁,324₂₂,…,324_2n；…;324_m1,324_m2，…,324_mnをデー
タ処理装置40に対し直接接続してなる場合も包摂してい
る。この場合には、記憶装置324₁₁,324₁₂,…,324_1n;324
₂₁,324₂₂,…,324_2n；…;324_m1,324_m2，…,324_mnに計数
回路325の計数内容が記憶されるごとに、直ちにその記
憶内容がデータ処理装置40に対して転送される。その他
の作用ないし効果は、上述より殆ど自明であるので、省
略する。

（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リセット端が接
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リセットされたのち
に入力端に与えられるクロックパルスの数を計数する計
数回路と、 （ｆ）前記第２の光センサ装置に対して入力端が接続さ
れた特定コード設定装置と、 （ｇ）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で付設されかつ前記特定コード設定装置の出力
端に接続されており、前記走査基準信号が与えられたと
きに前記特定コード設定装置によって特定コードが設定
記憶せしめられかつ前記第１の光センサ装置に属する光
センサが動作されたときに前記計数回路の計数内容が入
力され前記特定コードに代えて記憶せしめられる複数の
記憶装置と、 （ｈ）前記複数の記憶装置から記憶内容を受け取り、前
記記憶内容が前記特定コードと一致するか否かを判断し
て死角を判別し、死角でないと判別されたとき前記投光
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 を備えてなるので、 （ｉ）死角を容易かつ確実に判別できる効果 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
大部分回路図、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図は第１図実施例の動作を説
明するための動作説明図、第５図（ａ），（ｂ）は“死
角”を説明するための説明図である。10 ……投光装置 12……スリット光発生装置 121……光源 122……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_mn……光トランジスタ 322₁₁〜322_mn……比較増幅回路 323₁₁〜323_mn……オア回路 324₁₁〜324_mn……記憶装置 325……計数回路 326……クロックパルス発生回路 327……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……読込信号発生回路 42……記憶装置 43……演算回路 44……記憶装置 45……表示装置 46……記録装置

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項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リセット端が接
   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リセットされたのち
   に入力端に与えられるクロックパルスの数を計数する計
   数回路と、 （ｆ）前記第２の光センサ装置に対して入力端が接続さ
   れた特定コード設定装置と、 （ｇ）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で付設されかつ前記特定コード設定装置の出力
   端に接続されており、前記走査基準信号が与えられたと
   きに前記特定コード設定装置によって特定コードが設定
   記憶せしめられかつ前記第１の光センサ装置に属する光
   センサが動作されたときに前記計数回路の計数内容が入
   力され前記特定コードに代えて記憶せしめられる複数の
   記憶装置と、 （ｈ）前記複数の記憶装置から記憶内容を受け取り、前
   記記憶内容が前記特定コードと一致するか否かを判断し
   て死角を判別し、死角でないと判断されたとき前記投光
   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. 【請求項２】特定コード設定装置が、第２の光センサ装
   置に対して入力端が接続されかつ出力端が複数の記憶装
   置のトリガ端に接続されており前記第２の光センサ装置
   から走査基準信号が与えられたときに前記複数の記憶装
   置に対してトリガ信号を与え特定コードを記憶せしめる
   パルス発生回路でなることを特徴とする特許請求の範囲
   第（１）記載の物体計測装置。
3. 【請求項３】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）項も
   しくは第（２）項記載の物体計測装置。
4. 【請求項４】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。
5. 【請求項５】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（４）項記
   載の物体計測装置。
6. 【請求項６】走査装置が、スリット光発生装置の発生し
   たスリット光を反射するためのミラーと、前記ミラーを
   回転せしめる回転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（５）項記載の物体計測装置。
7. 【請求項７】スリット光発生装置が、気体レーザ光源と
   前記気体レーザ光源によって発生されたレーザ光からス
   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（５）項も
   しくは第（６）項記載の物体計測装置。
8. 【請求項８】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（５）項もしくは第（６）項記載の物体計測装
   置。
9. 【請求項９】第1,第２の光センサ装置が、光トランジス
   タで形成されてなることを特徴とする特許請求の範囲第
   （１）項ないし第（８）項のいずれか一項記載の物体計
   測装置。