JPH0726823B2 - 物体計測装置 - Google Patents
物体計測装置Info
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- JPH0726823B2 JPH0726823B2 JP63142455A JP14245588A JPH0726823B2 JP H0726823 B2 JPH0726823 B2 JP H0726823B2 JP 63142455 A JP63142455 A JP 63142455A JP 14245588 A JP14245588 A JP 14245588A JP H0726823 B2 JPH0726823 B2 JP H0726823B2
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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。
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数内容を各光センサに対し
１対１に接続されたレジスタからなる記憶装置に記憶
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）。
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各光センサに対し
１対１に接続されたレジスタからなる記憶装置に記憶
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、各光セ
ンサに対し１対１で記憶装置のレジスタが接続されてい
たので、光センサの個数を増加（たとえば100個×100個
＝10000個に増加）せしめる場合、それに応じてレジス
タの個数もたとえば10000個に増大する欠点があり、ひ
いてはその実装面積が増大する欠点および実装コストが
増大する欠点がある。
ンサに対し１対１で記憶装置のレジスタが接続されてい
たので、光センサの個数を増加（たとえば100個×100個
＝10000個に増加）せしめる場合、それに応じてレジス
タの個数もたとえば10000個に増大する欠点があり、ひ
いてはその実装面積が増大する欠点および実装コストが
増大する欠点がある。
そこで本発明は、これらの欠点を解決するために、光セ
ンサ装置に属する複数の光センサを投光装置による被計
測領域の走査方向にそって並行する少なくとも１つの群
に分割し、その群に対して１対１でランダムアクセスメ
モリおよび死角検出装置を記憶装置として接続し、光セ
ンサ装置に属する複数の光センサの受光結果をそのラン
ダムアクセスメモリおよび死角検出装置に対して記憶せ
しめ、ランダムアクセスメモリの記憶内容から被計測物
体における光の反射点の位置を算出するに際して死角検
出装置の記憶内容から判別された死角位置を除外してな
ることにより、物体の計測に所要の時間を増加せしめる
ことなく記憶装置の実装面積ならびに実装コストを削減
し、併せて死角を判別しつつ計測操作容易化してなる物
体計測装置を提供せんとするものである。
ンサ装置に属する複数の光センサを投光装置による被計
測領域の走査方向にそって並行する少なくとも１つの群
に分割し、その群に対して１対１でランダムアクセスメ
モリおよび死角検出装置を記憶装置として接続し、光セ
ンサ装置に属する複数の光センサの受光結果をそのラン
ダムアクセスメモリおよび死角検出装置に対して記憶せ
しめ、ランダムアクセスメモリの記憶内容から被計測物
体における光の反射点の位置を算出するに際して死角検
出装置の記憶内容から判別された死角位置を除外してな
ることにより、物体の計測に所要の時間を増加せしめる
ことなく記憶装置の実装面積ならびに実装コストを削減
し、併せて死角を判別しつつ計測操作容易化してなる物
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、かつ前記投光装置による被計測領
域の走査方向にそって少なくとも１つの群をなすよう配
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１の光センサ装置に属する光センサの各群
に対し１対１で付設されており、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記憶せしめられる少なくとも１つの
ランダムアクセスメモリと、 （ｇ）前記第１の光センサ装置に属する光センサの各群
に対し１対１で付設されており、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所定の死角を検
出するための情報が記憶せしめられる少なくとも１つの
死角検出装置と、 （ｈ）前記ランダムアクセスメモリおよび死角検出装置
からそれぞれ記憶内容を受け取り、前記死角検出装置か
ら受け取った記憶内容から死角を判別して、死角に対応
しない前記被計測物体における光の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。
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、かつ前記投光装置による被計測領
域の走査方向にそって少なくとも１つの群をなすよう配
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１の光センサ装置に属する光センサの各群
に対し１対１で付設されており、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記憶せしめられる少なくとも１つの
ランダムアクセスメモリと、 （ｇ）前記第１の光センサ装置に属する光センサの各群
に対し１対１で付設されており、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所定の死角を検
出するための情報が記憶せしめられる少なくとも１つの
死角検出装置と、 （ｈ）前記ランダムアクセスメモリおよび死角検出装置
からそれぞれ記憶内容を受け取り、前記死角検出装置か
ら受け取った記憶内容から死角を判別して、死角に対応
しない前記被計測物体における光の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
の光センサの各群に対し１対１で配設された記憶装置を
ランダムアクセスメモリと死角検出装置とで形成してお
り、死角検出装置によって検出された死角を除きランダ
ムアクセスメモリの記憶内容から被計測物体の反射点の
位置を算出しているので、（ｉ）物体の計測に所要の時
間を増加せしめることなく、記憶装置の実装面積ならび
に実装コストを削減する作用をなし、また（ii）死角の
判別を確保する作用をなし、更には（iii）ランダムア
クセスメモリに対し計測動作の初期に死角を検出するた
めの特定のコードを設定する必要がなく、計測操作を容
易化し、計測時間を短縮する作用をなす。
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
の光センサの各群に対し１対１で配設された記憶装置を
ランダムアクセスメモリと死角検出装置とで形成してお
り、死角検出装置によって検出された死角を除きランダ
ムアクセスメモリの記憶内容から被計測物体の反射点の
位置を算出しているので、（ｉ）物体の計測に所要の時
間を増加せしめることなく、記憶装置の実装面積ならび
に実装コストを削減する作用をなし、また（ii）死角の
判別を確保する作用をなし、更には（iii）ランダムア
クセスメモリに対し計測動作の初期に死角を検出するた
めの特定のコードを設定する必要がなく、計測操作を容
易化し、計測時間を短縮する作用をなす。
［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。
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。
す斜視図である。
第２図および第３図は、ともに第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。
大して示す拡大部分斜視図である。
第４図および第５図は、ともに第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。
大して示す拡大部分回路図である。
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（すなわち一定角速度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。
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（すなわち一定角速度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。
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。
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測定領域が走査さ
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。
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測定領域が走査さ
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。
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,…,321
1n;32121,32122,…,3212n;…;321m1,321m2,…,321mnか
らなる第１の光センサ装置321と、第１の光センサ装置3
21に属する光トランジスタ32111,32112,…,3211n;32
121,32122,…,3212n;…;321m1,321m2,…,321mn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,…,3221n;32221,32222,…,3222n;…;322
m1,322m2,…,322mnと、複数の比較増幅回路32211,32
212,…,3221n;32221,32222,…,3222n;…;322m1,322m2,
…,322mnの各行の出力端に対してそれぞれ１対１に接続
された少なくとも１つの記憶装置3241,3242,…324mと、
記憶装置3241,3242,…,324mの入力端に出力端が接続さ
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、複数の記憶装置3241,32
42,…324mの制御端に対して複数の出力端がそれぞれ１
対１に接続されており指定信号CEを発生するデコーダ回
路327とを包有している。
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,…,321
1n;32121,32122,…,3212n;…;321m1,321m2,…,321mnか
らなる第１の光センサ装置321と、第１の光センサ装置3
21に属する光トランジスタ32111,32112,…,3211n;32
121,32122,…,3212n;…;321m1,321m2,…,321mn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,…,3221n;32221,32222,…,3222n;…;322
m1,322m2,…,322mnと、複数の比較増幅回路32211,32
212,…,3221n;32221,32222,…,3222n;…;322m1,322m2,
…,322mnの各行の出力端に対してそれぞれ１対１に接続
された少なくとも１つの記憶装置3241,3242,…324mと、
記憶装置3241,3242,…,324mの入力端に出力端が接続さ
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、複数の記憶装置3241,32
42,…324mの制御端に対して複数の出力端がそれぞれ１
対１に接続されており指定信号CEを発生するデコーダ回
路327とを包有している。
記憶装置3241,3242,…324mは、全て同一の構成を有して
いるので、便宜上ここでは、第３図および第４図に図示
した記憶装置324iについて説明する（ｉ＝1,2,…ｍ）．
すなわち記憶装置324iは複数の比較増幅回路322i1,322i
2,…,322inの出力端に対し入力端が１対１に接続された
論理和回路ORiと、論理和回路ORiの出力端に対し入力端
が接続された書込パルス発生回路WIPiと、書込パルス発
生回路WIPiの出力端に対しトリガ端が接続されかつ入力
端が計数回路325の出力端に接続されたランダムアクセ
スメモリRAMiと、複数の比較増幅回路322i1,322i2,…,3
22inの出力端に対し入力端が接続されかつ出力端がラン
ダムアクセスメモリRAMiのアドレス入力端に接続された
エンコーダ回路ENCiと、複数の比較増幅回路322i1,322i
2,…,322inの出力端に対し入力端が接続された死角検出
装置DAiとを包有している。
いるので、便宜上ここでは、第３図および第４図に図示
した記憶装置324iについて説明する（ｉ＝1,2,…ｍ）．
すなわち記憶装置324iは複数の比較増幅回路322i1,322i
2,…,322inの出力端に対し入力端が１対１に接続された
論理和回路ORiと、論理和回路ORiの出力端に対し入力端
が接続された書込パルス発生回路WIPiと、書込パルス発
生回路WIPiの出力端に対しトリガ端が接続されかつ入力
端が計数回路325の出力端に接続されたランダムアクセ
スメモリRAMiと、複数の比較増幅回路322i1,322i2,…,3
22inの出力端に対し入力端が接続されかつ出力端がラン
ダムアクセスメモリRAMiのアドレス入力端に接続された
エンコーダ回路ENCiと、複数の比較増幅回路322i1,322i
2,…,322inの出力端に対し入力端が接続された死角検出
装置DAiとを包有している。
死角検出装置DAiは、クロック端CKがそれぞれ比較増幅
回路322i1,322i2,…,322inの出力端に対して接続されか
つクリア端CLRが全て後述の計数回路325のリセット端に
接続されかつデータ端Ｄに所定の値（たとえば“1";以
下この場合について説明する）が与えられた複数のフリ
ップフロップFFi1,FFi2,…,FFinと、複数のフリップフ
ロップFFi1,FFi2,…,FFinの出力端Ｑに対し入力端がそ
れぞれ接続された複数のトライステートバッファBFi1,B
Fi2,…,BFinと、入力端が後述の読込信号発生回路41の
出力端に接続されかつ出力端がそれぞれトライステート
バッファBFi1,BFi2,…,BFinの指定の入力端に接続され
たデコーダ回路DECiとを包有している。トライステート
バッファBFi1,BFi2,…,BFinの出力端は、互いに結合さ
れたのち、後述の記憶装置42の入力端に対して接続され
ている（ｉ＝1,2,…,m）。
回路322i1,322i2,…,322inの出力端に対して接続されか
つクリア端CLRが全て後述の計数回路325のリセット端に
接続されかつデータ端Ｄに所定の値（たとえば“1";以
下この場合について説明する）が与えられた複数のフリ
ップフロップFFi1,FFi2,…,FFinと、複数のフリップフ
ロップFFi1,FFi2,…,FFinの出力端Ｑに対し入力端がそ
れぞれ接続された複数のトライステートバッファBFi1,B
Fi2,…,BFinと、入力端が後述の読込信号発生回路41の
出力端に接続されかつ出力端がそれぞれトライステート
バッファBFi1,BFi2,…,BFinの指定の入力端に接続され
たデコーダ回路DECiとを包有している。トライステート
バッファBFi1,BFi2,…,BFinの出力端は、互いに結合さ
れたのち、後述の記憶装置42の入力端に対して接続され
ている（ｉ＝1,2,…,m）。
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記
憶装置3241,3242,…,324mの死角検出装置DA1,DA2,…,DA
m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10のデータ処理装置
であって、受光装置30中の記憶装置3241,3242,…,324m
すなわちランダムアクセスメモリRAM1,RAM2,…,RAMm内
の記憶アドレスおよび死角検出装置DA1,DA2,…,DAm内の
記憶アドレスを１つずつ選択して指定するための読込信
号SELを発生してその記憶装置3241,3242,…,324mおよび
デコーダ回路327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
記憶装置3241,3242,…,324mの出力端に対して接続され
ており、記憶装置3241,3242,…,324m中のランダムアク
セスメモリRAM1,RAM2,…,RAMmの記憶アドレスおよび死
角検出装置DA1,DA2,…,DAmの記憶アドレスからそこに保
持された記憶内容すなわち結像データIMGおよび死角検
出データDOUT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および死角検出データDOUTの内容から死角
位置を除き被測定物体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。
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記
憶装置3241,3242,…,324mの死角検出装置DA1,DA2,…,DA
m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10のデータ処理装置
であって、受光装置30中の記憶装置3241,3242,…,324m
すなわちランダムアクセスメモリRAM1,RAM2,…,RAMm内
の記憶アドレスおよび死角検出装置DA1,DA2,…,DAm内の
記憶アドレスを１つずつ選択して指定するための読込信
号SELを発生してその記憶装置3241,3242,…,324mおよび
デコーダ回路327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
記憶装置3241,3242,…,324mの出力端に対して接続され
ており、記憶装置3241,3242,…,324m中のランダムアク
セスメモリRAM1,RAM2,…,RAMmの記憶アドレスおよび死
角検出装置DA1,DA2,…,DAmの記憶アドレスからそこに保
持された記憶内容すなわち結像データIMGおよび死角検
出データDOUT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および死角検出データDOUTの内容から死角
位置を除き被測定物体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測定物体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。
続されておりそ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。
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。
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
た結像装置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,…,3211n;32121,3
2122,…,3212n;…;321m1,321m2,…,321mn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）と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。
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
た結像装置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,…,3211n;32121,3
2122,…,3212n;…;321m1,321m2,…,321mn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）と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α０とミラー141の一定角速度ωと時間ｔとによっ
て α＝２ωｔ＋α０ …（４） と表現できる。
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α０とミラー141の一定角速度ωと時間ｔとによっ
て α＝２ωｔ＋α０ …（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によって検出される時刻すなわち
基準時刻（たとえば“0"）から、光トランジスタ32111,
32112,…,3211n;32121,32122,…,3212n;…;321m1,321
m2,…,321mnの各列に対して反射スリット光が結像装置3
1により結像される時刻までに所要の時間である。
ト光が走査検出装置33によって検出される時刻すなわち
基準時刻（たとえば“0"）から、光トランジスタ32111,
32112,…,3211n;32121,32122,…,3212n;…;321m1,321
m2,…,321mnの各列に対して反射スリット光が結像装置3
1により結像される時刻までに所要の時間である。
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、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２ωで走査す
るように送出される。
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、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
されるとき、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として撮
像装置32の計数回路325および記憶装置3241,3242,…,32
4m（詳細には、死角検出装置DA1,DA2,…,DAm）に与えら
れる。
置14のミラー141によって反射されたスリット光が照射
されるとき、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として撮
像装置32の計数回路325および記憶装置3241,3242,…,32
4m（詳細には、死角検出装置DA1,DA2,…,DAm）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
ットされかつ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C
LP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
れたときにたとえば最小値（たとえば“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3241,3242,…,324mひいてはランダムアクセスメモ
リRAM1,RAM2,…,RAMmの入力端に与えられている。
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
ットされかつ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C
LP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
れたときにたとえば最小値（たとえば“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3241,3242,…,324mひいてはランダムアクセスメモ
リRAM1,RAM2,…,RAMm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。
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の撮像面すなわち光トランジスタ321
11,32112,…,3211n;32121,32122,…,3212n;…;321m1,32
1m2,…,321mn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
走査に応じて光トランジスタ32111,32112,…,3211n;321
21,32122,…,3212n;…;321m1,321m2,…,321mnの列方向
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32111,32112,…,3211n;32121,32
122,…,3212n;…;321m1,321m2,…,321mn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,…,I1n;I21,I22,…,I2n;…;Im1,Im2,…,Imn
を発生する。電流I11,I12,…,I1n;I21,I22,…,I2n;…;I
m1,Im2,…,Imnは、それぞれ比較増幅回路32211,32212,
…,3221n;32221,32222,…,3222n;…;322m1,322m2,…,32
2mn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SI11,SI12,…,SI1n;SI21,SI22,
…,SI2n;…;SIm1,SIm2,…,SImnとしてそれぞれ記憶装置
3241,3242,…,324mに与えられる。
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の撮像面すなわち光トランジスタ321
11,32112,…,3211n;32121,32122,…,3212n;…;321m1,32
1m2,…,321mn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
走査に応じて光トランジスタ32111,32112,…,3211n;321
21,32122,…,3212n;…;321m1,321m2,…,321mnの列方向
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32111,32112,…,3211n;32121,32
122,…,3212n;…;321m1,321m2,…,321mn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,…,I1n;I21,I22,…,I2n;…;Im1,Im2,…,Imn
を発生する。電流I11,I12,…,I1n;I21,I22,…,I2n;…;I
m1,Im2,…,Imnは、それぞれ比較増幅回路32211,32212,
…,3221n;32221,32222,…,3222n;…;322m1,322m2,…,32
2mn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SI11,SI12,…,SI1n;SI21,SI22,
…,SI2n;…;SIm1,SIm2,…,SImnとしてそれぞれ記憶装置
3241,3242,…,324mに与えられる。
記憶装置3241,3242,…,324mは、トリガ信号SI11,SI12,
…,SI1n;SI21,SI22,…,SI2n;…;SIm1,SIm2,…,SImnが与
えられたときに、実質的に同一の動作を行なう。そのた
めここでは便宜上、記憶装置324iについてのみ説明する
（ｉ＝1,2,…,m）。
…,SI1n;SI21,SI22,…,SI2n;…;SIm1,SIm2,…,SImnが与
えられたときに、実質的に同一の動作を行なう。そのた
めここでは便宜上、記憶装置324iについてのみ説明する
（ｉ＝1,2,…,m）。
記憶装置324iでは、トリガ信号SIi1,SIi2,…,SIinが高
レベルとなるごとに、論理和回路ORiが高レベルの信号
を出力し、書込パルス発生回路WIPiに与える。書込パル
ス発生回路WIPiは、論理和回路ORiから高レベルの信号
が与えられるごとに、その高レベルの信号の到来から所
定時間だけ遅れて所定幅のパルスを発生し、ランダムア
クセスメモリRAMiのトリガ端に対しトリガ信号として与
える。このときエンコーダ回路ENCiがトリガ信号SIi1,S
Ii2,…,SIinの到来に応じて所定のアドレス信号を発生
しランダムアクセスメモリRAMiのアドレス入力端に与え
ているので、ランダムアクセスメモリRAMiは、トリガ信
号SIi1,SIi2,…,SIinひいては光トランジスタ321i1,321
i2,…,321inに対応した記憶アドレスに、計数回路325か
ら与えられている計数内容CONを記憶し保持する。この
ときの記憶装置3241,3242,…,324mひいてはランダムア
クセスメモリRAM1,RAM2,…,RAMmの記憶内容を、光トラ
ンジスタ32111,32112,…,3211n;32121,32122,…,3212n;
…;321m1,321m2,…,321mnに対応して時間t11,t12,…,t1
n;t21,t22,…,t2n;…;tm1,tm2,…,tmnとする。
レベルとなるごとに、論理和回路ORiが高レベルの信号
を出力し、書込パルス発生回路WIPiに与える。書込パル
ス発生回路WIPiは、論理和回路ORiから高レベルの信号
が与えられるごとに、その高レベルの信号の到来から所
定時間だけ遅れて所定幅のパルスを発生し、ランダムア
クセスメモリRAMiのトリガ端に対しトリガ信号として与
える。このときエンコーダ回路ENCiがトリガ信号SIi1,S
Ii2,…,SIinの到来に応じて所定のアドレス信号を発生
しランダムアクセスメモリRAMiのアドレス入力端に与え
ているので、ランダムアクセスメモリRAMiは、トリガ信
号SIi1,SIi2,…,SIinひいては光トランジスタ321i1,321
i2,…,321inに対応した記憶アドレスに、計数回路325か
ら与えられている計数内容CONを記憶し保持する。この
ときの記憶装置3241,3242,…,324mひいてはランダムア
クセスメモリRAM1,RAM2,…,RAMmの記憶内容を、光トラ
ンジスタ32111,32112,…,3211n;32121,32122,…,3212n;
…;321m1,321m2,…,321mnに対応して時間t11,t12,…,t1
n;t21,t22,…,t2n;…;tm1,tm2,…,tmnとする。
また記憶装置324i中の死角検出装置DAiでは、走査検出
装置33の比較増幅回路332から走査基準信号SIがクリア
端SLRに与えられたとき、全てのフリップフロップFFi1,
FFi2,…,FFinがクリアされる。そののちフリップフロッ
プFFi1,FFi2,…,FFinは、トリガ信号SIi1,SIi2,…,SIin
がそれぞれクロック端CKに与えられかつデータ端Ｄに
“1"が与えられているので、トリガ信号SIi1,SIi2,…,S
Iinが高レベルとなったときそれぞれ出力端Ｑに“1"が
出現されて保持される。ちなみに光トランジスタ321ij
が死角を見ていると、光トランジスタ321ijには被計測
物体20による反射光が入射されないので、トリガ信号SI
ijが低レベルのままであり、結果的にフリップフロップ
FFijの出力端Ｑには“0"が出現され保持されたままであ
る。
装置33の比較増幅回路332から走査基準信号SIがクリア
端SLRに与えられたとき、全てのフリップフロップFFi1,
FFi2,…,FFinがクリアされる。そののちフリップフロッ
プFFi1,FFi2,…,FFinは、トリガ信号SIi1,SIi2,…,SIin
がそれぞれクロック端CKに与えられかつデータ端Ｄに
“1"が与えられているので、トリガ信号SIi1,SIi2,…,S
Iinが高レベルとなったときそれぞれ出力端Ｑに“1"が
出現されて保持される。ちなみに光トランジスタ321ij
が死角を見ていると、光トランジスタ321ijには被計測
物体20による反射光が入射されないので、トリガ信号SI
ijが低レベルのままであり、結果的にフリップフロップ
FFijの出力端Ｑには“0"が出現され保持されたままであ
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327と記憶装
置3241,3242,…,324mひいてはランダムアクセスメモリR
AM1,RAM2,…,RAMmおよび死角検出装置DA1,DA2,…,DAmと
に与えている。デコーダ回路327に与えられた読込信号S
ELは、デコーダ回路327において指定信号CEとされたの
ち、記憶装置3241,3242,…,324mひいてはランダムアク
セスメモリRAM1,RAM2,…,RAMmおよび死角検出装置DA1,D
A2,…,DAm（詳細には、デコーダ回路DEC1,DEC2,…,DEC
m）に与えられており、その内容に応じ記憶装置3241,32
42,…,324mひいてはランダムアクセスメモリRAM1,RAM2,
…,RAMmおよび死角検出装置DA1,DA2,…,DAmを指定して
いる。また記憶装置3241,3242,…,324mひいてはランダ
ムアクセスメモリRAM1,RAM2,…,RAMmおよび死角検出装
置DA1,DA2,…,DAmに対しそれぞれ直接に与えられた読込
信号SELは、その内容に応じてランダムアクセスメモリR
AM1,RAM2,…,RAMm内の記憶アドレスと死角検出装置DA1,
DA2,…,DAm内の記憶アドレスとを指定している。
SELを発生し、受光装置30中のデコーダ回路327と記憶装
置3241,3242,…,324mひいてはランダムアクセスメモリR
AM1,RAM2,…,RAMmおよび死角検出装置DA1,DA2,…,DAmと
に与えている。デコーダ回路327に与えられた読込信号S
ELは、デコーダ回路327において指定信号CEとされたの
ち、記憶装置3241,3242,…,324mひいてはランダムアク
セスメモリRAM1,RAM2,…,RAMmおよび死角検出装置DA1,D
A2,…,DAm（詳細には、デコーダ回路DEC1,DEC2,…,DEC
m）に与えられており、その内容に応じ記憶装置3241,32
42,…,324mひいてはランダムアクセスメモリRAM1,RAM2,
…,RAMmおよび死角検出装置DA1,DA2,…,DAmを指定して
いる。また記憶装置3241,3242,…,324mひいてはランダ
ムアクセスメモリRAM1,RAM2,…,RAMmおよび死角検出装
置DA1,DA2,…,DAmに対しそれぞれ直接に与えられた読込
信号SELは、その内容に応じてランダムアクセスメモリR
AM1,RAM2,…,RAMm内の記憶アドレスと死角検出装置DA1,
DA2,…,DAm内の記憶アドレスとを指定している。
記憶装置3241,3242,…,324m中のランダムアクセスメモ
リRAM1,RAM2,…,RAMmは、読込信号SELの指定に応じて、
その記憶内容すなわち時間t11,t12,…,t1n;t21,t22,…,
t2n;…;tm1,tm2,…,tmn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。
リRAM1,RAM2,…,RAMmは、読込信号SELの指定に応じて、
その記憶内容すなわち時間t11,t12,…,t1n;t21,t22,…,
t2n;…;tm1,tm2,…,tmn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。
また記憶装置3241,3242,…,324m中の死角検出装置DA1,D
A2,…,DAmは、読込信号SELの指定に応じて、デコーダ回
路DEC1,DEC2,…,DECmによりトライステートバッファBF
11,BF12,…,BF1n;BF21,BF22,…,BF2n;…;BFm1,BFm2,…,
BFmnを順次選択し、フリップフロップFF11,FF12,…,FF1
n;FF21,FF22,…,FF2n;…;FFm1,FFm2,…,FFmnに保持され
た記憶内容すなわち死角を検出するための情報d11,d12,
…,d1n;d21,d22,…,d2n;…;dm1,dm2,…,dmnを死角検出
データDOUT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。
A2,…,DAmは、読込信号SELの指定に応じて、デコーダ回
路DEC1,DEC2,…,DECmによりトライステートバッファBF
11,BF12,…,BF1n;BF21,BF22,…,BF2n;…;BFm1,BFm2,…,
BFmnを順次選択し、フリップフロップFF11,FF12,…,FF1
n;FF21,FF22,…,FF2n;…;FFm1,FFm2,…,FFmnに保持され
た記憶内容すなわち死角を検出するための情報d11,d12,
…,d1n;d21,d22,…,d2n;…;dm1,dm2,…,dmnを死角検出
データDOUT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,…,t1n;t21,t22,…,t2n;…;
tm1,tm2,…,tmnと死角検出データDOUTすなわち死角を検
出するための情報d11,d12,…,d1n;d21,d22,…,d2n;…;d
m1,dm2,…,dmnとを記憶し保持する。記憶装置42では、
死角検出データDOUTすなわち死角を検出するための情報
d11,d12,…,d1n;d21,d22,…,d2n;…;dm1,dm2,…,dmnの
内容を判別し、所定の値（ここでは“1"）である場合に
のみ、結像データIMGすなわち記憶内容t11,t12,…,t1n;
t21,t22,…,t2n;…;tm1,tm2,…,tmnを演算回路43に与え
ており、そこで被測定物体20におけるスリット光の反射
点Ｐの位置（X,Y,Z）を算出するために供せしめる。
Gすなわち記憶内容t11,t12,…,t1n;t21,t22,…,t2n;…;
tm1,tm2,…,tmnと死角検出データDOUTすなわち死角を検
出するための情報d11,d12,…,d1n;d21,d22,…,d2n;…;d
m1,dm2,…,dmnとを記憶し保持する。記憶装置42では、
死角検出データDOUTすなわち死角を検出するための情報
d11,d12,…,d1n;d21,d22,…,d2n;…;dm1,dm2,…,dmnの
内容を判別し、所定の値（ここでは“1"）である場合に
のみ、結像データIMGすなわち記憶内容t11,t12,…,t1n;
t21,t22,…,t2n;…;tm1,tm2,…,tmnを演算回路43に与え
ており、そこで被測定物体20におけるスリット光の反射
点Ｐの位置（X,Y,Z）を算出するために供せしめる。
すなわち演算回路43は、光トランジスタ32111,32112,
…,3211n;32121,32122,…,3212n;…;321m1,321m2,…,32
1mnについて、死角検出データDOUTすなわち死角を検出
するための情報d11,d12,…,d1n;d21,d22,…,d2n;…;d
m1,dm2,…,dmnが所定の値（ここでは“1"）である場合
に限り、それぞれ上記（４）式により α11＝２ωt11＋α０ α12＝２ωt12＋α０ ・ ・ ・ α1n＝２ωt1n＋α０ α21＝２ωt21＋α０ α22＝２ωt22＋α０ ・ ・ ・ α2n＝２ωt2n＋α０ ・ ・ ・ αm1＝２ωtm1＋α０ αm2＝２ωtm2＋α０ ・ ・ ・ αmn＝２ωtmn＋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,α12,…，α1n;α21,α22,…，α2n;…；αm1,αm2,
…，αmn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,…,3211n;32121,32
122,…,3212n;…;321m1,321m2,…,321mnに結像されかつ
“死角”の位置にない反射点Ｐの位置（X,Y,Z）すなわ
ち反射点P11,P12,…,P1n;P21,P22,…,P2n;…;Pm1,Pm2,
…,Pmnの位置（X11,Y11,Z11），（X12,Y12,Z12），…，
（X1n,Y1n,Z1n）；（X21,Y21,Z21），（X22,Y22,
Z22），…，（X2n,Y2n,Z2n）；…；（Xm1,Ym1,Zm1），
（Xm2,Ym2,Zm2），…，（Xmn,Ymn,Zmn）を算出する。
…,3211n;32121,32122,…,3212n;…;321m1,321m2,…,32
1mnについて、死角検出データDOUTすなわち死角を検出
するための情報d11,d12,…,d1n;d21,d22,…,d2n;…;d
m1,dm2,…,dmnが所定の値（ここでは“1"）である場合
に限り、それぞれ上記（４）式により α11＝２ωt11＋α０ α12＝２ωt12＋α０ ・ ・ ・ α1n＝２ωt1n＋α０ α21＝２ωt21＋α０ α22＝２ωt22＋α０ ・ ・ ・ α2n＝２ωt2n＋α０ ・ ・ ・ αm1＝２ωtm1＋α０ αm2＝２ωtm2＋α０ ・ ・ ・ αmn＝２ωtmn＋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,α12,…，α1n;α21,α22,…，α2n;…；αm1,αm2,
…，αmn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,…,3211n;32121,32
122,…,3212n;…;321m1,321m2,…,321mnに結像されかつ
“死角”の位置にない反射点Ｐの位置（X,Y,Z）すなわ
ち反射点P11,P12,…,P1n;P21,P22,…,P2n;…;Pm1,Pm2,
…,Pmnの位置（X11,Y11,Z11），（X12,Y12,Z12），…，
（X1n,Y1n,Z1n）；（X21,Y21,Z21），（X22,Y22,
Z22），…，（X2n,Y2n,Z2n）；…；（Xm1,Ym1,Zm1），
（Xm2,Ym2,Zm2），…，（Xmn,Ymn,Zmn）を算出する。
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。
リット光の反射点Ｐの位置（X,Y,Z）の算出結果は、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
センサの行方向にそって並行に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そって並行
に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行方向に
そって走査するか列方向にそって走査するかは、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、列方向にそって走査する場合の構成
および作用は、行方向にそって走査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。
センサの行方向にそって並行に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そって並行
に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行方向に
そって走査するか列方向にそって走査するかは、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、列方向にそって走査する場合の構成
および作用は、行方向にそって走査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。
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行に配列し
てもよい。
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行に配列し
てもよい。
更にまた上述では、記憶装置324iが書込パルス発生回路
WIPiを包有するものとして説明されているが、本発明
は、これに限定されるものではなく、エンコーダ回路EN
Ciを介してランダムアクセスメモリRAMiのアドレス入力
端にアドレス信号が与えられている期間内に論理和回路
ORiから出力された信号が高レベルとなる場合には、そ
のままランダムアクセスメモリRAMiのトリガ信号として
使用できるので、書込パルス発生回路WIPiを除去して論
理和回路ORiの出力端をランダムアクセスメモリRAMiの
トリガ端に対して直接に接続してもよい（ｉ＝1,2,…,
m）。
WIPiを包有するものとして説明されているが、本発明
は、これに限定されるものではなく、エンコーダ回路EN
Ciを介してランダムアクセスメモリRAMiのアドレス入力
端にアドレス信号が与えられている期間内に論理和回路
ORiから出力された信号が高レベルとなる場合には、そ
のままランダムアクセスメモリRAMiのトリガ信号として
使用できるので、書込パルス発生回路WIPiを除去して論
理和回路ORiの出力端をランダムアクセスメモリRAMiの
トリガ端に対して直接に接続してもよい（ｉ＝1,2,…,
m）。
（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、かつ前記投光装置による被計測領
域の走査方向にそって少なくとも１つの群をなすよう配
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１の光センサ装置に属する光センサの各群
に対して１対１で付設され前記第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
容が入力され記憶せしめられる少なくとも１つランダム
アクセスメモリと、 （ｇ）前記第１の光センサ装置に属する光センサの各群
に対し１対１で付設されており、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所定の死角を検
出するための情報が記憶せしめられる少なくとも１つの
死角検出装置と、 （ｈ）前記ランダムアクセスメモリおよび死角検出装置
からそれぞれ記憶内容を受け取り、前記死角検出装置か
ら受け取った記憶内容から死角を判別して、死角に対応
しない前記被計測物体における光の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）物体の計測に所要の時間を増加せしめることな
く、記憶装置の実装面積を削減できる効果 を有し、ひいては （ii）物体の計測に所要の時間を増加せしめることな
く、記憶装置の実装コストを削減できる効果 を有し、併せて （iii）死角を確実に判別できる効果を有し、更には（i
v）測定動作の初期に死角を検出するための特定のコー
ドをランダムアクセスメモリに対して設定する必要がな
く、計測操作を容易化でき、計測時間を短縮できる効果 を有する。
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、かつ前記投光装置による被計測領
域の走査方向にそって少なくとも１つの群をなすよう配
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１の光センサ装置に属する光センサの各群
に対して１対１で付設され前記第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
容が入力され記憶せしめられる少なくとも１つランダム
アクセスメモリと、 （ｇ）前記第１の光センサ装置に属する光センサの各群
に対し１対１で付設されており、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所定の死角を検
出するための情報が記憶せしめられる少なくとも１つの
死角検出装置と、 （ｈ）前記ランダムアクセスメモリおよび死角検出装置
からそれぞれ記憶内容を受け取り、前記死角検出装置か
ら受け取った記憶内容から死角を判別して、死角に対応
しない前記被計測物体における光の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）物体の計測に所要の時間を増加せしめることな
く、記憶装置の実装面積を削減できる効果 を有し、ひいては （ii）物体の計測に所要の時間を増加せしめることな
く、記憶装置の実装コストを削減できる効果 を有し、併せて （iii）死角を確実に判別できる効果を有し、更には（i
v）測定動作の初期に死角を検出するための特定のコー
ドをランダムアクセスメモリに対して設定する必要がな
く、計測操作を容易化でき、計測時間を短縮できる効果 を有する。
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、第２図および第３図はともに第１図実施例の一
部を拡大して示す拡大部分斜視図、第４図および第５図
はともに第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。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 32111〜321mn……光トランジスタ 32211〜322mn……比較増幅回路 3241〜324m……記憶装置 325……計数回路 326……クロックパルス発生回路 327……デコーダ回路 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 BFi1〜BFin……トライステートバッファ DAi……死角検出装置 DECi……デコーダ回路 ENCi……エンコーダ回路 FFi1〜FFin……フリップフロップ ORi……論理和回路 RAMi……ランダムアクセスメモリ WIPi……書込パルス発生回路
斜視図、第２図および第３図はともに第１図実施例の一
部を拡大して示す拡大部分斜視図、第４図および第５図
はともに第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。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 32111〜321mn……光トランジスタ 32211〜322mn……比較増幅回路 3241〜324m……記憶装置 325……計数回路 326……クロックパルス発生回路 327……デコーダ回路 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 BFi1〜BFin……トライステートバッファ DAi……死角検出装置 DECi……デコーダ回路 ENCi……エンコーダ回路 FFi1〜FFin……フリップフロップ ORi……論理和回路 RAMi……ランダムアクセスメモリ WIPi……書込パルス発生回路
Claims (9)
- 【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、かつ前記投光装置による被計測領
域の走査方向にそって少なくとも１つの群をなすよう配
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１の光センサ装置に属する光センサの各群
に対し１対１で付設されており、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記憶せしめられる少なくとも１つの
ランダムアクセスメモリと、 （ｇ）前記第１の光センサ装置に属する光センサの各群
に対し１対１で付設されており、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所定の死角を検
出するための情報が記憶せしめられる少なくとも１つの
死角検出装置と、 （ｈ）前記ランダムアクセスメモリおよび死角検出装置
からそれぞれ記憶内容を受け取り、前記死角検出装置か
ら受け取った記憶内容から死角を判別して、死角に対応
しない前記被計測物体における光の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。 - 【請求項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。 - 【請求項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
記載の物体計測装置。 - 【請求項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。 - 【請求項５】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（４）項記載の物体計測装置。 - 【請求項６】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（４）項も
しくは第（５）項記載の物体計測装置。 - 【請求項７】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）項もしくは第（５）項記載の物体計測装
置。 - 【請求項８】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（７）項のいずれか一項記載の物体計
測装置。 - 【請求項９】死角検出装置が、 （ａ）第１の光センサに属する複数の光センサの出力端
に対してそれぞれクロック端が接続され、かつ第２の光
センサ装置に対してクリア端が接続され、かつ前記第１
の光センサ装置に属する複数の光センサの出力に応じて
所定の出力を出力する複数のフリップフロップと、 （ｂ）前記複数のフリップフロップの出力端に対して入
力端がそれぞれ接続され、かつ出力端が互いに結合され
てデータ処理装置に接続された複数のトライステートバ
ッファと、 （ｃ）前記データ処理装置の出力端に対して入力端が接
続され、かつ出力端がそれぞれ前記複数のトライステー
トバッファの指定入力端に接続されたデコータ回路と を包有し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。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63142455A JPH0726823B2 (ja) | 1988-06-09 | 1988-06-09 | 物体計測装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63142455A JPH0726823B2 (ja) | 1988-06-09 | 1988-06-09 | 物体計測装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01311208A JPH01311208A (ja) | 1989-12-15 |
| JPH0726823B2 true JPH0726823B2 (ja) | 1995-03-29 |
Family
ID=15315714
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63142455A Expired - Lifetime JPH0726823B2 (ja) | 1988-06-09 | 1988-06-09 | 物体計測装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0726823B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4129896B2 (ja) * | 1999-02-12 | 2008-08-06 | 松下電器産業株式会社 | 光学式３次元計測装置、及び光学式３次元計測方法 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6153643A (ja) * | 1984-08-24 | 1986-03-17 | Fuji Photo Film Co Ltd | ハロゲン化銀カラ−写真感光材料 |
| JPH0625653B2 (ja) * | 1985-12-03 | 1994-04-06 | 幸男 佐藤 | 形状計測方法及び装置 |
-
1988
- 1988-06-09 JP JP63142455A patent/JPH0726823B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01311208A (ja) | 1989-12-15 |
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