JPS58158574A - 監視装置 - Google Patents
監視装置Info
- Publication number
- JPS58158574A JPS58158574A JP57041447A JP4144782A JPS58158574A JP S58158574 A JPS58158574 A JP S58158574A JP 57041447 A JP57041447 A JP 57041447A JP 4144782 A JP4144782 A JP 4144782A JP S58158574 A JPS58158574 A JP S58158574A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- light
- control circuit
- plane
- detected
- prism
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- Pending
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- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S17/00—Systems using the reflection or reradiation of electromagnetic waves other than radio waves, e.g. lidar systems
- G01S17/02—Systems using the reflection of electromagnetic waves other than radio waves
- G01S17/06—Systems determining position data of a target
- G01S17/42—Simultaneous measurement of distance and other co-ordinates
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S17/00—Systems using the reflection or reradiation of electromagnetic waves other than radio waves, e.g. lidar systems
- G01S17/02—Systems using the reflection of electromagnetic waves other than radio waves
- G01S17/04—Systems determining the presence of a target
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S7/00—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
- G01S7/48—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S17/00
- G01S7/481—Constructional features, e.g. arrangements of optical elements
- G01S7/4817—Constructional features, e.g. arrangements of optical elements relating to scanning
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- General Physics & Mathematics (AREA)
- Radar, Positioning & Navigation (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- Optical Radar Systems And Details Thereof (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、光を利用して、ある平面を監視する装置に関
する。
する。
従来のこの種の監視装置として、第１図に示すような、
投光器１内の光源２から発した光ビームＢを、該投光器
１に内蔵した偏向器８で監視すべき平面Ｐを走査し、該
平面Ｐ内に存在する被検知□物体Ｍからの反射光を受光
器４で検知する装置が（１） あり、かかる従来の監視装置に用いられる偏向器８とし
て、第２図に示すような、回転軸０を中心にしてプリズ
ム８λを回転させて光ビームＢ を走査するもの、ある
いは第８図に示すような回転鏡８ｂ、振動鏡を用いるも
のがある。しかし、これらの偏向器８の動作Ｙ″ｉ機械
的であるため、高速で回転あるいは振動させることが困
難であり、また、ランダムな光ビームＢの走査ができな
いという欠点があった。
投光器１内の光源２から発した光ビームＢを、該投光器
１に内蔵した偏向器８で監視すべき平面Ｐを走査し、該
平面Ｐ内に存在する被検知□物体Ｍからの反射光を受光
器４で検知する装置が（１） あり、かかる従来の監視装置に用いられる偏向器８とし
て、第２図に示すような、回転軸０を中心にしてプリズ
ム８λを回転させて光ビームＢ を走査するもの、ある
いは第８図に示すような回転鏡８ｂ、振動鏡を用いるも
のがある。しかし、これらの偏向器８の動作Ｙ″ｉ機械
的であるため、高速で回転あるいは振動させることが困
難であり、また、ランダムな光ビームＢの走査ができな
いという欠点があった。
本発明はかかる欠点に鑑みなされたもので、その目的と
するところｌ−１、光ビームにより監視平面を高速に、
あるいはランダムに走査できる監視装置を提供するにあ
る。
するところｌ−１、光ビームにより監視平面を高速に、
あるいはランダムに走査できる監視装置を提供するにあ
る。
以下、本発明を実施例に基づき説明する。第４図は本発
明の一実施例を示すブロック図で、図中２は発光ダイオ
ード、Ｖ−ザ等より成る光源、５は集光レンズ、６はマ
スク、７は後述の電気光学効果を有する電気光学結晶プ
リズム、ｇ、８＋ｉ上記プ°リズム７の両側て設けた電
極で、プリズム７の軸方向に電界を印加する。９ｉｄ上
記光源２を制（２） 御する光源制御回路、１０はプリズム７に印加する電界
を発生し制御する電界発生制御回路、■はマイクロコン
ピュータ等で構成した装置全体の制御回路、ツはホトト
ランジスタ、ホトダイオード等より成る受光素子、旧は
増幅器である。
明の一実施例を示すブロック図で、図中２は発光ダイオ
ード、Ｖ−ザ等より成る光源、５は集光レンズ、６はマ
スク、７は後述の電気光学効果を有する電気光学結晶プ
リズム、ｇ、８＋ｉ上記プ°リズム７の両側て設けた電
極で、プリズム７の軸方向に電界を印加する。９ｉｄ上
記光源２を制（２） 御する光源制御回路、１０はプリズム７に印加する電界
を発生し制御する電界発生制御回路、■はマイクロコン
ピュータ等で構成した装置全体の制御回路、ツはホトト
ランジスタ、ホトダイオード等より成る受光素子、旧は
増幅器である。
電気光学効果とは、第５図に示すようにＫＤＰ（リン酸
水素カリウムＫＨ２ＰＯ，）、ＡＤＰ （リン酸水素ア
ンモニウムＮＨ，Ｈ２ＰＯ４）等の電気光学結晶で三角
柱プリズム７を作り、該プリズム７の軸方向すなわち紙
面に直交する電界を印加すると、屈折率かΔη変化し、
それに応じて出射光が偏向される現象で、図においてグ
リズムＴ内の光が該プリズム７の底辺に平行になる角度
で入射した時、偏向角θは最小になり、このとき屈折率
の変化Δηによる出射光の変化Δθは次式で与えられる
。
水素カリウムＫＨ２ＰＯ，）、ＡＤＰ （リン酸水素ア
ンモニウムＮＨ，Ｈ２ＰＯ４）等の電気光学結晶で三角
柱プリズム７を作り、該プリズム７の軸方向すなわち紙
面に直交する電界を印加すると、屈折率かΔη変化し、
それに応じて出射光が偏向される現象で、図においてグ
リズムＴ内の光が該プリズム７の底辺に平行になる角度
で入射した時、偏向角θは最小になり、このとき屈折率
の変化Δηによる出射光の変化Δθは次式で与えられる
。
Δθ＝Δη・Ｗ
また、屈折率変化Δηは印加した電界の変化ΔＥに対し
て、 Δη＝に・ΔＥ なる比例関係がある。上式におけるには光学結晶によっ
て決まる定数で、例えば、上記ＫＤＰでは１０．６Ｋｌ
Ｏｍ／Ｖ、ＡＤＰでは２８．０ ’Ｋ １０ ｍ／Ｖ
ｊある。
て、 Δη＝に・ΔＥ なる比例関係がある。上式におけるには光学結晶によっ
て決まる定数で、例えば、上記ＫＤＰでは１０．６Ｋｌ
Ｏｍ／Ｖ、ＡＤＰでは２８．０ ’Ｋ １０ ｍ／Ｖ
ｊある。
而して、光源２から発せられた光は集光レンズ５で絞ら
れた後、電気光学結晶プリズム７に入射する。そして、
上記プリズム７から出射する光は電界発生制御回路１０
で制御され、監視すべき平面Ｐ上を走査する。被検知物
体Ｍで反射した光Ｒは受光素子１２等から成る受光器４
により、従来と同様に検知され増幅器１３を介して、全
体の制御回路１１に入力される。全体の制御回路ｌＩＹ
′ｉマイクロコンピュータ等で構成されていて受光レベ
ルの変化によりて監視平面Ｐへの物体の侵入を検知し、
付属せる（図示せず）表示回路で表示する。また、この
制御回路１１ ）−１、投光側と受光側のタイミングを
とる役目もある。
れた後、電気光学結晶プリズム７に入射する。そして、
上記プリズム７から出射する光は電界発生制御回路１０
で制御され、監視すべき平面Ｐ上を走査する。被検知物
体Ｍで反射した光Ｒは受光素子１２等から成る受光器４
により、従来と同様に検知され増幅器１３を介して、全
体の制御回路１１に入力される。全体の制御回路ｌＩＹ
′ｉマイクロコンピュータ等で構成されていて受光レベ
ルの変化によりて監視平面Ｐへの物体の侵入を検知し、
付属せる（図示せず）表示回路で表示する。また、この
制御回路１１ ）−１、投光側と受光側のタイミングを
とる役目もある。
次に、第６図は本発明の異なる実施例の要部を
“示すブロック図で、上記第４図において一点鎖線枠で
囲んだ部分Ａを示す。図において１４は後述の音響光学
効果を有する音響光学素子、１５は超音波発生制御回路
である。
“示すブロック図で、上記第４図において一点鎖線枠で
囲んだ部分Ａを示す。図において１４は後述の音響光学
効果を有する音響光学素子、１５は超音波発生制御回路
である。
音響光学効果とは第７図に示すように、図においてＸ方
向に音波が伝搬しているとすれば、Ｘ方向に媒質の密度
変化を起こし、屈折率変化を起こす。この屈折率の変化
が回折格子と同様の役目を果し、入射光は回折され回折
ビームＢになる。この回折ビームＢ＃ｉ超音波の周波数
の変化ΔνＳに対ΔνＳ して角度Δθ＋λ−だけ変化する。ここでｖｓは■Ｓ 媒質中を伝わる超音波の速度である。光学結晶としては
、フリントガブス、ニオブ酸すチューム（ＮｉＮｂＯ３
） 、酸化チタン（ＴｉＯ鵞）などがある。
向に音波が伝搬しているとすれば、Ｘ方向に媒質の密度
変化を起こし、屈折率変化を起こす。この屈折率の変化
が回折格子と同様の役目を果し、入射光は回折され回折
ビームＢになる。この回折ビームＢ＃ｉ超音波の周波数
の変化ΔνＳに対ΔνＳ して角度Δθ＋λ−だけ変化する。ここでｖｓは■Ｓ 媒質中を伝わる超音波の速度である。光学結晶としては
、フリントガブス、ニオブ酸すチューム（ＮｉＮｂＯ３
） 、酸化チタン（ＴｉＯ鵞）などがある。
従、りて、音響光学素子１４に加える超音波の周波数を
超音波発生制御回路１５で変化させることにより、前記
実施例と同様に監視平面Ｐを走査できる。
超音波発生制御回路１５で変化させることにより、前記
実施例と同様に監視平面Ｐを走査できる。
このように本発明によれば２光学結晶７，１４を用いて
、偏向角を高速に変化させ、監視平面Ｐを走査で齢るの
で該平面Ｐを通過していくもので本従来より精度よく検
知できる。また、偏向角を変化させる範囲を、印加電界
又は超音波の周波数の変化幅を任意に設定することによ
り、任意に設定できるので、監視装置の取付位置と監視
平面Ｐの大きさの設定が自由となる。従って、ある限ら
れた面のみを重点的に監視することも容易に設定できる
。
、偏向角を高速に変化させ、監視平面Ｐを走査で齢るの
で該平面Ｐを通過していくもので本従来より精度よく検
知できる。また、偏向角を変化させる範囲を、印加電界
又は超音波の周波数の変化幅を任意に設定することによ
り、任意に設定できるので、監視装置の取付位置と監視
平面Ｐの大きさの設定が自由となる。従って、ある限ら
れた面のみを重点的に監視することも容易に設定できる
。
次に、本発明の異なる使用について説明する。
前記実施例における監視平面Ｐに注目すると、第８図４
ａ）に示すように、偏向角θの変化によって（第８図（
ａ）ではθｌとθ２）投光器１よりの距離γ（＠８図Ｉ
ａ）ではγ１とγ２）が変化する。このことより一定の
光ビームＢを走査した場合は、距離γが変化することよ
り５光の強度分布は図中ａｔｌＡ上とｂ＠上で一定では
ない。この光の強度分布として、光密度に関することと
時間的なものが考えられる。
ａ）に示すように、偏向角θの変化によって（第８図（
ａ）ではθｌとθ２）投光器１よりの距離γ（＠８図Ｉ
ａ）ではγ１とγ２）が変化する。このことより一定の
光ビームＢを走査した場合は、距離γが変化することよ
り５光の強度分布は図中ａｔｌＡ上とｂ＠上で一定では
ない。この光の強度分布として、光密度に関することと
時間的なものが考えられる。
まず、光密度ｆ関することについて述べる。第８図（ｂ
）に示すように、投射光がψの広がりを本っとすると、
光はＳｌおよびＨＢを照らす。 ここで、投射光が一定
とすると、ｓｌ＞ｓｆｉの場合Ｓ、およびＳ鵞の光密度
けＳｌより大となる。またＳｌ＜Ｓ、の場合はその逆と
なる。このような場合、制御回路１１によ・りて光源制
御回路９を制御することによりてＳｌとＳｌの光密度を
等しくすることができる。
）に示すように、投射光がψの広がりを本っとすると、
光はＳｌおよびＨＢを照らす。 ここで、投射光が一定
とすると、ｓｌ＞ｓｆｉの場合Ｓ、およびＳ鵞の光密度
けＳｌより大となる。またＳｌ＜Ｓ、の場合はその逆と
なる。このような場合、制御回路１１によ・りて光源制
御回路９を制御することによりてＳｌとＳｌの光密度を
等しくすることができる。
次に、時間的なことについて述べると、第８図（ｃ）に
示すように投射光がａｌからΔθだけ、または夙からΔ
θだけ同じ時間に変化したとすると、線型、線す上では
、それぞれ可１．−司１１だけ変化する。ここで、ａｔ
ａｚ＜Σ石とすると、照射される光が町からａ２へと、
ｂｌからへへ移動する 時の速さが違りてくる。つまり
、１１から１．よりもｂｌからｂ２へ移動する方が速く
なる。ａＩ ａｇ−＞ ｂｌｂ２の時は逆となる。かか
る場合は、電気光学結晶プリズム７に印加する電界を、
あるいは音響光学素子１４に加えゐ超音波の周波数を、
全体の制御回路１１を用いてそれぞれ電界発生制御回路
ＩＯあるいは超音波発生制御回路１５を介して制御する
ことによりて、ａｌからａ２へとｂｌからｂ２へ移動す
る速度を等しくすることができる。
示すように投射光がａｌからΔθだけ、または夙からΔ
θだけ同じ時間に変化したとすると、線型、線す上では
、それぞれ可１．−司１１だけ変化する。ここで、ａｔ
ａｚ＜Σ石とすると、照射される光が町からａ２へと、
ｂｌからへへ移動する 時の速さが違りてくる。つまり
、１１から１．よりもｂｌからｂ２へ移動する方が速く
なる。ａＩ ａｇ−＞ ｂｌｂ２の時は逆となる。かか
る場合は、電気光学結晶プリズム７に印加する電界を、
あるいは音響光学素子１４に加えゐ超音波の周波数を、
全体の制御回路１１を用いてそれぞれ電界発生制御回路
ＩＯあるいは超音波発生制御回路１５を介して制御する
ことによりて、ａｌからａ２へとｂｌからｂ２へ移動す
る速度を等しくすることができる。
このように１本発明によれば投光Ｍ１よりの距離ｒにか
かわらず光の強度分布を等しくできるので、従来の監視
装置の欠点、すなわち、投光器１からの距離が短かい場
所において、受光パワーが非常に大きくなり受光器４が
飽和してしまうのを防ぐため、投光パワーをある値以下
におさえなくてはならず、ｔた投光器１７５為らの距離
が長い場所においては受光パワーが非常に小さくなりノ
イズと区別できなくなり、その場所にある被検知物体Ｍ
がきても検知できなくなる欠点、あるいは開光器８に用
いる回転鏡醇の角度によって変化する投光パワーの補正
する時、鏡等の角度を検知し投光パワーを制御する必要
があるが、鏡等の角度を検知すること及び投光パワーを
制御することが非常に困難である欠点を解消することが
できる。
かわらず光の強度分布を等しくできるので、従来の監視
装置の欠点、すなわち、投光器１からの距離が短かい場
所において、受光パワーが非常に大きくなり受光器４が
飽和してしまうのを防ぐため、投光パワーをある値以下
におさえなくてはならず、ｔた投光器１７５為らの距離
が長い場所においては受光パワーが非常に小さくなりノ
イズと区別できなくなり、その場所にある被検知物体Ｍ
がきても検知できなくなる欠点、あるいは開光器８に用
いる回転鏡醇の角度によって変化する投光パワーの補正
する時、鏡等の角度を検知し投光パワーを制御する必要
があるが、鏡等の角度を検知すること及び投光パワーを
制御することが非常に困難である欠点を解消することが
できる。
第１図は監視装置の概念図、第２図及び第８図はそれぞ
れ従来の偏向器を示す簡略図、第４図は本発明の一実施
例を示すプロ・νり図、第６図は同上に使用する電気光
学結晶プリズムによるｔ気光学効果全説明する図、第６
図は本発明の異なる実施例の要部を示すブロック図、第
７図は同上に使用する音響光学素子による音響光学効果
を説明する図、第８図（ａ）〜ｆｃ）は本発明に係る監
視平面に１．・ける光ビームの走査吠況を説明する図で
ある。 特許出願人 松下電工株式会社 代理人弁理士 竹 元 敏 丸 （ほか２名） 第１図 第３図 第６図 第７図 第８図 手続補正書（睦補の 昭和５７年１１月 ５日 昭和５７年 特許願 第０４１４４７号２、発明の名称 監視装置 ３、補正をする者 事件との関係 特許出願人 住 所 大阪府門真市大字門真１０４８番地
名 称（，５８３）松下電工株式会社 代表者 小 林 郁４、代理
人 住 所 大阪府門真市大字門真１０４８番地
Ｇ、補正の内容 ４４３−
れ従来の偏向器を示す簡略図、第４図は本発明の一実施
例を示すプロ・νり図、第６図は同上に使用する電気光
学結晶プリズムによるｔ気光学効果全説明する図、第６
図は本発明の異なる実施例の要部を示すブロック図、第
７図は同上に使用する音響光学素子による音響光学効果
を説明する図、第８図（ａ）〜ｆｃ）は本発明に係る監
視平面に１．・ける光ビームの走査吠況を説明する図で
ある。 特許出願人 松下電工株式会社 代理人弁理士 竹 元 敏 丸 （ほか２名） 第１図 第３図 第６図 第７図 第８図 手続補正書（睦補の 昭和５７年１１月 ５日 昭和５７年 特許願 第０４１４４７号２、発明の名称 監視装置 ３、補正をする者 事件との関係 特許出願人 住 所 大阪府門真市大字門真１０４８番地
名 称（，５８３）松下電工株式会社 代表者 小 林 郁４、代理
人 住 所 大阪府門真市大字門真１０４８番地
Ｇ、補正の内容 ４４３−
Claims (1)
- （１）投光器内に設けた光源から発した光を、投光器内
に設けた偏向器で偏向することにより、監視すべき平面
を走査し、該平面上に存在する被検知物体からの反射光
を受光器で検知することにより物体の存在を検知して成
る監視装置において、上記偏向器を光学結晶で構成する
と共に、該光学結晶の偏向角を電気的手段で変化させた
ことを特徴とする監視装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57041447A JPS58158574A (ja) | 1982-03-15 | 1982-03-15 | 監視装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57041447A JPS58158574A (ja) | 1982-03-15 | 1982-03-15 | 監視装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58158574A true JPS58158574A (ja) | 1983-09-20 |
Family
ID=12608623
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57041447A Pending JPS58158574A (ja) | 1982-03-15 | 1982-03-15 | 監視装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58158574A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011257193A (ja) * | 2010-06-07 | 2011-12-22 | Ihi Corp | 物体検出装置 |
-
1982
- 1982-03-15 JP JP57041447A patent/JPS58158574A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011257193A (ja) * | 2010-06-07 | 2011-12-22 | Ihi Corp | 物体検出装置 |
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