JPS59119206A - 光学式位置探知装置 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、一般に、電子式検知装置、特に、１またはそ
れ以上の座標軸に沿って物体の位置を探知して、該物体
のその他の測定可能なノぐラメータを測定する光学的位
置検知装置に関する。

光学的に、または機械および光学の装置の組合わせを介
して一次元または二次元の基準フレーム内の物体の位置
検知を目的として持っていた幾つかの装置は、従来存在
した。不幸にして、電子光学式「距離計」および／また
は「位ＩＨ探知器」の分野での最近の試みは、大規模で
の効果性および使用を著しく制限する問題に屡々関連す
る。２つの該装置は、Ｌ、ローゼンのデジタル座標レゾ
ルバにおける米国特許出願第３、１８４．８４７号と、
１９７８年８月　ノくイトマガジン（Ｂ　Ｙ　Ｔ　Ｂ　
Ｍａｇａｚｉｎｅ　）第３巻、第８号の非接触の触知走
査装置での論文「指をして語らしめよ」とにおいて開示
される。

総ての従来技術の望ましくない側面中、かなりな費用は
、該装置を辛うじて作用可能な装置にさえも構成するの
に必要な非常に多数の構成要素に含まれる。同数の「適
合コする光電池ダイオードを有する文字通りに数十の発
光源への依存は、従来技術の光学式走査装置の有効性と
、分解能とをかなり制限し、一方、これと同時に高価な
電子部品の点でかなりな出費ご必要とし、これは、該装
置の使用および応用を実際的でない様にする。

その他の従来の試みは、探知すべき物体への格子、光電
池またはその他の特別な装置の取付けを必要とする。

同様に、大抵の従来技術の装置の構造は、走査操作の結
果を他の態様で示し得る表示装置との両立性の点で困難
であることを屡々立証する。

その上、該表示装「ｔが使用され＼ば、該装置自体は、
該装置の硬直した「非線形」出力による再判読を必要と
する。

従来技術の成る装置は、逆反射装置を必要とし、従って
、反射性物体の探知に大きな困難性を経験する。

従来技術の総ての装置は、上述のローゼンの装置の様に
遅れた光学技法に依存することがあまりにも多く、これ
では、放物面状鏡は、正にその性質によりがなりな寸法
のパラメータを必要とする。更に、大きな困難性は、−
次元または二次元を越えて、従来技術の装置の性能を延
長する際に経験され、存在するとすれば僅がな装置のみ
が三次元「通路」内または二次元に配置される３または
それ以上の座標軸に沿って物体の位置およびその他のパ
ラメータを効果的に分解可能であった。その上、従来技
術の装置は、限られた空間的な分解能と、低走査速度と
、従って限られた時間的分解能とによる欠点を有してい
る。

従って、本発明の目的は、最小の構成要素を必要としか
なりコンパクトかつ軽量であり従って、かなりな量で容
易な態様において製造可能でかなり安価な光学式位置探
知装置を提供することである。

本発明の別の目的は、探知領域ないし「窓」内に位置す
る物体のパラメータを迅速かつ正確に表示する様に構成
されかなりな空間的および時間的な分解性能を有する該
位置探知装置′ｆｒ−提供することである。

本発明の他の目的は、指、ペンまたは鉛筆の様な通常の
非処理物体の位置およびその他のパラメータを表示する
ことである。

本発明の別の目的は、種々な表示出力に両立可能で、３
角関係変換ブｐグラムの必要を排除する様に線形の態様
の様な複雑な変換を排除するのに望ましい態様において
使用者による解析、または他のシステムへの別の入力の
いづれがのために位置情報を開示可能な光学式位置探知
装置を提供することである。

また、本装置は、正にその構造により電算機の情報入力
（ライトベンおよびキーボードに対する発展能力のある
代りのものとして）から位置、寸法および速度の様な物
体のパラメータの便利な自動測定が必要な玩具、産柴機
械の自動制御装置およびメニュー選びの様な任意のその
他の使用までの範囲の無数の用途に使用するのに適用可
能な効率的で低価格で正確な探知装置を提供する目的を
その目的中に有している。

幾つかの二次元ユニットの堆積および／またはその探知
領域の窓内の物体の第三次元を表示可能な単一の二次元
ユニットにおける放射エネルギ強さレベル解析への依存
を有する幾つかの異なる構造を介する三次元空間内の物
体の位置およびその他のパラメータと、三次元「通路」
との解析に適用可能であることは、同様に本発明の目的
である。更に、他の実施例は、三次元ディストリビュー
タ、コレクタおよび選択的観察走査装置を使用する。

また、本発明の目的は、新奇な電子回路および最小の電
子部品に組合わされて正確かつ迅速に上述のパラメータ
情報を表示する新奇な回転式選択的観察走査装置および
関連する検ＬＪｊ器を伴う単一の放射エネルギ源の使用
により最小の光線ないし放射エネルギの放出源および光
検出装置を必要とすることである。

更に他の目的は、人が多量の複雑な情報を機械または他
の人々に運ぶのを可能にする如く連動中の人の指の運動
の様な複雑な運動を時間変化信号に変換することである
。

他の目的は、スイッチを置換えることである。

付加的な目的は、高速運転のために固有に平衡され、ス
リップリングのフネクタの必要性を排除するために静止
検出器の使用を可能にする改良された回転走査装置を提
供することである。

更に他の目的は、線形軸に沿う線形変位の等しい寸法の
増分が走査装置の角変位の等しい寸法の増分に対応する
非シヌソイド線形走査が生じる簡単な回転走査装置を使
用する線形軸に沿う光学的走査を提供することである。

本発明のこれ等の目的と、その他の目的とは、本明細書
の説明によって明瞭になる。

本発明は、１またはそれ以上の次元に配置される１また
はそれ以上の座標軸に沿い探知領域ないし「窓」内の物
体の位置を探知し、寸法、不透明度、成分または速度ベ
クトルの様な探知される該物体の更にその他の測定可能
なパラメータを測定する改良された光学式位置探知装置
分包含する。

該装置は、放射エネルギ放出装置と、探知領域の一部に
沿う位置から該領域にわたり該放出された放射エネルギ
を分配する如く該放射エネルギ放出装置と協働する装置
とを備えている。

１またはそれ以上の統合されたコレクタ装置は、該分配
装置ないしディストリビュータ装置に対応し、該ディス
トリビュータ装置と協働する如く第１部分のはソ反対側
の該探知領域の第２部分に沿って設置される。統合され
る該コレクタ装置は、探知領域を継続的に横行する放射
エネルギと共に該エネルギの変化の表示を受取って検出
装置へ伝達し、該検出装置は、好ましくは該伝達される
放射エネルギが収斂する単一位置に配置される。該探知
装置は、探知領域の位置座標に位置する物体の結果とし
て変化される放射エネルギを検出して該エネルギの特性
を明らかにする如くディストリビュータ装置によって分
配される放射エネルギの位置座標関連部分を選択的に観
察して、次に、探知領域内の物体の位置と共に該物体の
その他のパラメータを測定する装置ａを更に備えている
。

ディストリビュータ装置と、コレクタ装置と、選択的観
察装置とは、協働して、探知領域内に物体の欠如の際に
所与の瞬間において検出器に達する殆んど総ての放射線
が探知すべき最小物体と少くとも同一の小さ−である単
一の位置座標のまわりの範ｖｆＪ円で探知領域を横行す
るのを保証する。

従って、本発明は、放射エネルギを発生源から領域内に
整然とした態様で分配し、該領域を横行する該エネルギ
を集めて検出器へ伝達し、該放射エネルギの位置座標関
連部分を選択的に観察し、これ等の総ては、該領域を横
行する放射エネルギの変化によって該領域内の１または
それ以上の物体の位置および／またはその他のパラメー
タをＪｆ＊　論する目的のためである。

本発明の好適実施例では、該探知装置は、包囲するハウ
ジング部材を有し、該部材内では、放射線放出装置ない
し放射エネルギ源、ディストリビュータ装置、統合され
たコレクタ装Ｍ、選択的観察装置および検出装置は、作
用可能に拘束可能に設置されて密封される。この実施例
では、探知領域は、は寸トロイド状のハウジング要素を
描く如くハウジング部材で包囲される殆んど開口の領域
として示される。

該探知装置は、−次元から三次元の１またはそれ以上の
座標軸に沿い位Ｂ′を探知装置として作用可能である。

−次元において物体の位置を探知可能な装置の実施例は
、放射エネルギ放／１装置、ディストリビュータ装置、
統合されたコレクタ装置、選択的観察装置および検出装
置の各々の１つを備えている。

二次元において２つの座標軸に沿い物体の位置を探知可
能な実施例では、該装置は、好ましくは、夫々相互に整
合する２つのは〈別個のディストリビュータ装置および
コレクタ装置を備えている。協働するディス）　ＩＪピ
ユータ装置および関連するコレクタ装置は、好ましくは
、１組の直交軸ないしデカルト軸を限定する様に相互に
直角に装着される２組を有し相互に対して平行である。

検出装置へ伝達される受取った放射エネルギの強さの測
定は、二次元にのみ沿い分配装置、収集装置および選択
的観察装置を使用する際に三次元の情報を示す如く、例
えば物体の高さに関する情報を示すのに更に利用可能で
ある。

これと異なり、該装置の一実施例は、更に、三次元の空
間的「通路」にわたり６座標ｄｌ′１１に沿う探知性能
を与える如く「堆積される」二次元の探知装置の利用に
よって三次元探知領域内の物体を検出および定食するこ
とを意図する。

本発明の好適実施例では、前記放射エネルギ放出装置で
放出される放射エネルギは、非極性化電磁光線を有し、
放出装置は、白熱電球を有している。

一好適実施例では、放射エネルギ放出装置は、夫々の各
軸のディストリビュータに沿い継続的に光線を伝達する
回転式投射装置に関連する。

該ディストリビュータは、狭く隣接し好ましくは平行な
探知領域セグメントで最初に１つの軸に沿い次に他の１
ｌＩｌｌｊに沿って反復して光線を横行させる。これ等
の走査光線は、コレクタによって受取られ、これによっ
て検出器へ方向づけられる。検出装置は、好ましくは、
総ての光線を最終的に収斂させる単一の感光要素、また
はこれと異なり収斂点に隣接して群をなす小数の個々の
検出器を備えている。検出セルは、任意のＶ４間におい
て走査光線が遮断されているがどうかまたどの程程であ
るかを検出する信号処理装置と協働し、該情報によって
探知領域内の物体の位ｔａおよび寸法が測定可能である
。放射線放出装置は、有利にレーザを有してもよく、光
源に関連して好適な柱状化用光学素子を有してもよい。

本発明の他の実施例では、放射エネルギ源は、更に同時
にディトリピユータ装置を有する如く、探知領域の第１
部分に沿い離れた関係に設置され発光ダイオードまたは
赤外線放出ダイオードの様な複数の個々の光源を備えて
いる。この特別な実施例では、複数の光源の各々は、好
ましくは、探知領域を横切る１組のは寸平行な光線を生
じる如く一連のバックルおよび／またはその他の光学要
素の背後に配置される発光ダイオードを有している。コ
レクタ装置は、該光源に夫々整合する。更に、該実施例
では、検出装置は、伝達されるエネルギを受取るために
コレクタ装置と協働する１または２の感光要素を備えて
もよい。領域の選択的観察部分に対する観察用面積の走
査は、シーケンス状に各発光ダイオードにパルスを与え
ることによって実施されてもよい。これと異なり、下記
で説明されるスキャナ検出器は、連続的に発光されるか
、または該スキャナ検出器に同期して発光されるＩ、Ｅ
Ｄと共に使用されてもよい。

本発明の好適実施例では、放射エネルギ放出装置は、は
ソ静止する連続的な光源を備え、更に、夫々のディスト
リビュータ装置に沿う以外の個所へ向けられる放射線を
妨げて吸収する複数の遮蔽を備えてもよい。この特別な
実施例では、検出装置は、探知領域を横切り同時に分配
される連続的な放射エネルギの部分を選択的に解析する
如く回転式スキャナを有する選択的観察装置に関連する
。該スキャナおよび検出器は、直接にまたは変更された
形状のいづれかで放射エネルギを受取り、これに応答し
て、測定される放射エネルギの量に比例する電気信号を
出し、放射エネルギは、探知領域を横切って分配される
放射エネルギを遮断する任意の物体により判別可能で測
定可能な程度まで変更される。

この好適実施例では、関連するスキャナおよび検出器は
、更に、夫々の統合されるコレクタ装置から検出器へ伝
達されない放射エネルギを吸収する遮蔽装置を備えても
よい。スキャナおよび検出器自体は、光学要素を回転す
る如く作用可能に結合されるモータを備えている。スロ
ット付きマスクは、該電気要素に作用可能に取付けられ
、該要素と同時に回転し、これにより、スキャナ検出器
の回転中の１つの瞬間において検出される伝達放射エネ
ルギの「部分」を示す如く寸法を定められるスロットを
提供する。該スキャナ検出器は、好ましくは、光学要素
およびスロット付きマスクに整合して作用可能に設置さ
れる単一の光検出器要素を有している。

従って、放射エネルギは、夫々の統合されたコレクタ装
置から伝達され、光学要素に進入して反射され、スロッ
ト付きマスクを通って集中され、光検出器要素の表面に
当たる。回転する光学要素およびマスクは、探知領域の
１つの座標軸を横切った後、探知領域の残りの座標軸を
横切って順次位置を走査するのをスキャナ組立体に可能
にする。光学要素を回転して走査作用を行わせることに
より、光検出器自体は、は〈光学要素と一緒の軸心に装
着されることにより静止状態にされてもよい。次に、光
学要素の屈折および反射の特性は、瞬間的に光学要素に
軸方向に整合する特定の放射個所から受取る光線を固定
された検出器へ投射する。該検出器は、の光電変換器が
使用されてもよい。

回転式光学要素は、斜めの切断面を有する屈折用光学的
球を備えてもよい。反射は、球の材料（好ましくはアク
リル樹脂）の差異のある屈折率から生じてもよく、核球
ないし核間は、銀めっきされてもよい。スロット付きマ
スクは、光学的球と検出器要素との間で軸方向に光学的
に整合して装着される。

一層一般的には、回転式光学要素は、観察の巾を協働し
て設定する水平な半径およびスロット巾を有する二輻相
称楕円体でもよく、一方、垂直な半径およびスロット高
さは、観察の高さを協働して設定する。

遮断装置は、ディストリビュータに沿う以外の個所へ向
けられる放射線を妨げて吸収する如く直ぐ前に述べた実
施例の放射エネルギ放出装置に関連して使用されてもよ
い。同様に、同等な遮断装置ないし遮蔽は、不時の漂遊
放射線がスキャナで受取られるの一層【ｈと、探知領域
内の物体の次元パラメータを測定するために異なるコレ
クタからの異なる入力を分離して解析し得る位置基準フ
レームの提供と、暗黒レベルの基準の提供との三重の目
的のため、上述の様にスキャナ検出器に使用されてもよ
い。

光学要素は、電動機で回転されて走査する様にされても
よい。該モータは、検出器要素および増巾器装置と共に
電気回路機構を介して放射エネルギ放出装置に接続され
てもよい。一実施例では、蓄電器は、整流子ノイズを低
減するためにモータと並列に接続される。抵抗器は、駆
動用電圧を低減し次にモータに望ましい回転速度を生じ
る妬く使用されてもよい。尚、時間的分解能は、回転速
度に逆に関係する。その上、当該技術で公知の制御回路
機構は、モータの回転速度を更に制御して安定化するの
Ｇこ使用されてもよい。

スキャナ検出器の他の実施例は、１またはそれ以上の光
検出器にＩＡ！連して電子式光学スキャナを使用する。

例えば、「縞」として相互に隣接して配置される複数の
個々の液晶要素を有する伝達型液晶縞フィルタのマスク
は、使用されてもよい。収斂する光線の通路に挿入され
るとき、検出器に到達するのを許容される特定の光線は
、特定の光線の光学路に配置される「縞」を透明にする
ことによって制御可能である。同様（こ、望ましくない
個所からの光線は、対応する「縞」を不透明にすること
で遮断可能である。

１つまたは幾つかの隣接する縞のみが所与のときに透明
であれば、検出器は、探知領域の対応して制限される部
分から受取る光線のみを選択的に観察する。各々の継続
する縞を短時間にわたり透明にし、一方、総ての他の縞
が不透明であることにより、探知領域の「走査」が生じ
る。

該電子式シャッタは、光の通路の任意の位置に配置され
てもよいが、好適実施例では、該縞フィルタは、その寸
法が光線の収斂によって縮小される如く検出器に接近し
て配置される。

該電子式スキャナは、両者を同期させることによって上
述の回転式検出器に関連して使用されてもよいが、回転
式光学要素の使用は必ずしも必要でない。その代りに、
位置データは、どの縞が所与の出力に対応して透明にな
ったかの知識によって直接に得られる。従って、直接の
デジタル出力に理想的に適合する全体的に電子式の形態
が得られる。これは、回転式スキャナの機械要素も排除
する。

光学要素が液晶縞マスクスキャナの実施例において回転
しなくてもよいため、受取られる光線を集めて検出器に
該光線を提供する異なる方法は、使用可能である。光線
は、単に検出器自体へ収斂するのに任せてもよいが、好
適実施例は、円錐形反射器を形成する様に円錐形の形状
部分を除去される透明な球を有する屈折反射式光学要素
を使用する。次に、検出器は、任意の放射状の方向から
光学要素に当たる光線を受取る如く該要素の軸心に沿っ
て該要素の上方に装着される。これと異なり、当該技術
で公知のその他の屈折および／または反射式集中装置は
、使用されてもよい。

増巾器は、前記スキャナ検出器の検出器要素に作用可能
に接続されてもよい。該増巾器は、検出器要素の出力に
応答する。逆バイアスのフォトダイオードが検出器とし
て使用される一実施例では、該増巾器自体は、感光ダイ
オードの可変電流を得られる可変電圧信号に変換する第
１電圧ゲイン装置を備えている。また、ノイズ抑制装置
は、含まれてもよい。第２電圧ゲイン装置は、第１電圧
ゲイン装置に容量上接続される。一実施例では、該第２
電圧ゲイン装置は、得られる信号Ｐ１つのデジタルビッ
トに量子化する如く直流レストアラおよびシュミットト
リガに更に接続される。信号の強さが測定される本発明
の実施例に対し、該シュミットトリガは、有限のゲイン
？有するバッファ増巾器に置換えられ、従って、出力信
号は、検出器に当たる光線の強さに関するアナログ信号
である。

好適実施例では、スキャナ検出器装置は、それによって
走査されて検出される放射エネルギの視覚判定のため、
信号処理装置を介して視覚表示装置に作用可能に接続さ
れてもよい。例えば、出力波形は、各継続走査の同一時
点で適当にトリガされるオシロスコープによって表示さ
れてもよい。測定は、妨害物体の位置、寸法およびその
他のパラメータを定めるため、この様にして表示される
波形になされてもよい。これト異すり、テレビジョンモ
ニターは、物体の存在および位置に依存する出力を表示
するのに使用可能である。勿論、適当なインターフェー
スは、探知装置自体の出力からテレビジョンモニターに
対する適当な励起信号を得るのに必要である。

尚、位置探知装置は、テレビジョンのスクリーンに触れ
る操作者が指または尖筆の位置に対応する探知装置から
の出力を同時に与える如く、例えばテレビジョンモニタ
ーに直接装着されてもよい。この様にして、例えば電算
機に使用する相互作用可能なデータ導入表示装置が形成
される。

探知装置の一実施例では、本発明は、放射エネルギのフ
ィルタ装置を更に備え、該フィルタ装置は、内部と外部
との両者の漂遊放射線を低減する如くフィルタを通る波
長を持たない総ての放射エネルギを殆んど除去する目的
のため、ディストリビュータ装置とコレクタ装置との間
に間挿される。また、該フィルタは、囲いを密封して包
囲される構成要素を破片および塵埃から保護する如く作
用する。１つの該実施例では、フィルタ装置は、探知領
域と位置探知装置との間に間挿される赤外部通過フィル
タを備えている。

好ましくは、ディストリビュータ装置は、物体が探知領
域内のどこに位置していても物体によって変化ないし破
断し得ない最初および最後の放射エネルギ通路を描く如
く、探知領域の夫々の部分の前方の位置および越えた位
置において放射エネルギを分配可能である。次に、これ
は、探知される物体で破断可能な領域の部分を横切り検
出される放射エネルギの解析を容易にする基準点を描く
。また、これは、探知領域の端末に位置する物体とスキ
ャナ検出器に関連する遮蔽との間の判別を容易にするこ
とによって紛れを防止する如く作用可能である。最後に
、破断されない該信号は、強さのデータが貫通深さを測
定するのに使用されるとき、受取られるの一反対の放射
されるエネルギの強さと、存在するその他の可変パラメ
ータとにおける変化に対し自動的ゲイン制御および補償
を可能にする試験信号として作用可能である。

本発明の好適実施例では、前記ディストリビュータ装置
は、放射エネルギ放出装置から放射線を受取った後、探
知領域を横切って該放射線を分配する段付きエシェロン
鏡組立体を備えている。同様に、統合されるコレクタ装
置の好適実施例は、探知領域にわたって分配される放射
エネルギを受取って、前記検出装置が位置するは！単一
点の個所へ該エネルギを次に伝達する如く同等な段付き
エシェロン鏡組立体を使用する。

いづれが回転式スキャナに最も隣接するにしても、ディ
ストリビュータまたはコレクタの構造は、位置座標とス
キャナ回転角度と間の作用上の関係を設定する。特に、
ディストリビュータまたはコレクタ（いづれが該作用上
の関係を制御するにしても）は、位置座標とスキャナ゛
回転角度との間のは（線形の関係に対して構成されても
よい。段付きエシェロン組立体は、鏡の位置および傾斜
（反射角度）の両者の独立の局部的仕様を可能にするた
め、種々な任意の機能的関係の設定にそれ自体好適であ
る。例えば、好適実施例は、コレクタとして２９面の段
付きエシェロン組立体を使用し−、該組立体は、位置座
標と回転走査角度との間に線形関係を与えると共に、殆
んど一定に光線の強さを維持する。

２９而の実施例では、面の頂点は、１２．７＋＋＋ｉ（
０，２’）　相互に離れ、面は、曲線から成る態様で４
１．０７＋ｎＴＲ（１，６１７’）の深さから４．３４
ｍｌｌ１（０，１７１’）の深さまで変動する。

ディストリビュータおよびコレクタの両者の構造は、物
体の欠如の際に伝達される放射線の相対的な強さと位置
座標との間の作用的な関係を設定する。特に、相対的な
強さと位置座標との間に所望の関係を設定するシステム
として用いるディストリビュータおよびコレクタを構成
することは可能である。また、段付きエシェロン組立体
は、種々な反射面が異なる有効反射領域を有してもよい
ため、該関係の設定に適している。該有効反射領域は、
所望の平面に横たわりエシェロン組立体の他の部分によ
る陰影ないし阻害を受けず従って探知領域へまたは該領
域から放射線を伝達するのに有効な領域である。

最大の影の巾は、探知すべき最小の物体の巾よりも小さ
くなければならない。段付き鏡組立体は、影を殆んど排
除するために斜めでもよく、面は、平行四辺形になる。

一層大きい探知領域に対し、段付きエシェロン鏡組立体
の個々の面は、放射線の伝達を最大にして集中を与える
如く焦点を結ぶ面のノヒ状でもよい。

異なる実施例では、ディストリビュータ組立体およびコ
レクタ組立体の両者は、寸法および費用の問題が関連し
得るが、これ等が放物面状断面である様な段無し反射面
である。

他の異なる実施例では、ディストリビュータ組立体およ
び／またはコレクタ組立体の両者は、反射性であるか、
または反射性、屈折性組立体の組合わせである。レンズ
またはプリズムは、屈折性組立体の例であり、一方、組
合わせ反射性、屈折性組立体は、背面に反射性被覆を有
する透明な光学材料の段付きエシェロン構造によって例
示され、これでは、光線は、屈折および反射される。

段付きエシェロン鏡の１８面の実施例では、一層薄い構
造による一層少い空間の要件が存在し、これは、あまり
一定でない光線の強さの特性と、非線形座標に対する走
査角度の関係による三角関数の変換プ四グラムの必要性
とにかね合いになる。この１８面の実施例の頂点は、９
、５３ｍｍ（０，３７５’）相互に離れ、腰部は、曲線
から成る態様で３５．３６關（１，３９２’）の深さか
ら２０．７０醋（０，８１５’）の深さまで変動する。

本発明は、多くの異なる形態の実施例が可能であるが、
この開示が本発明の原理の好適実施例と見做すべきであ
って、例示される実施例に本発明を制限する様に意図し
ないことの理解により幾つかの特定の実施例が図示され
こ＼に詳細に説明される。

光学式位置探知装置ｔｔｌθは、総てが７１ウジング〃
α内の遮蔽コア、、２９を有し連続的に放射する静止白
熱電球をこ＼では含む放射エネルギ放出源コざと、遮蔽
／ｇ、／９を有するスキャナ検出器４１ｇとを備える如
く第１図に示される。遮蔽２７．２９は、ディストリビ
ュータ組立体３２゜ｔｉｏに沿う個所以外の個所への光
線の放出な阻止する。

この特定の好適実施例では、ディストリビュータ組立体
３．２は、探知領域−１，ｌを横切るはｙ平行な光線パ
ターンに光源、２ｇからの拡散光線を反射可能な鏡面３
３．３’ｌ、　３夕の様な段付きエシェロンを形成する
一連の鏡面を有してし）る。

２つのコレクタＩＩ／、’ｔＬ２は、検出器スキャナク
ｇが探知領域λ／を横切る夫々の等しい線形距離を監視
するためには！等しい放射状走査角度を回転するのを可
能にする如く特に構成される。

従って、検出器スキャナｑｇが回転するとき、等しい回
転角度は、スキャナ検出器が探知領域の［窓Ｊ、２／を
横切って反射される特定の光線のたどる通路に関係なく
舷窓の等しい部分を監視するのを可能にする。この特定
の構造は、出力表示の位置座標を放射状走査角度の関数
として、従って第７図乃至第１０図に示される装置にお
ける時間の関数として、線形化する。

ディストリビュータ、？λの鏡面夕０．！ｒ／およびデ
ィストリビュータグθの鏡面１ｌｌｌ、り３は、探知領
域コ／の外部の領域を横切る放射エネルギ線を分配する
如く設けられる。電球−ざからディストリビュータｙθ
の端部Ａの個所ｇ＋への光線の伝達は、赤および赤外部
通過フィルタコ３の端縁２’ｌに沿って光線を伝達し、
該光線は、次に、鏡面グクで殆んど集められ、スキャナ
検出器ｒｉｇへ反射される。物体が該光線を妨げる様に
窓、２／の外側の位置を占め得ないので、第８図に示す
様に探知領域の正に端縁に位置する物体によって生じる
信号は、遮蔽／ｇ、／９の表示される描写に゛融合し得
ない。従って、探知領域、２／の周辺における物体でさ
えも、第８図の空間／コダで示す様Ｇこ遮蔽の作用から
容易に判別される。

装置２０は、二次元において物体のパラメータを探知し
て測定するスキャナ装置の特定の実施例を示し、これで
は、２つのディストリビュータＪコ、　ｌＩｏは、夫々
コレクタ４’／、４’コに対向して配置される。光源λ
ｇが静止し連続的な電磁放射エネルギ源であるため、連
続的な光線のパターンは、Ｘ座標に沿う光線３０，３／
と、ディストリビュータ３コからコレクタ９／へＹ［標
において分配される光＠／ＩＩ、／！；とで例示される
様に発生される。従って、物体！２（想像線で示される
）の様な物体の存在は、放射エネルギ線ｌダが鏡面３３
から鏡面３６へ反射される際に該線／りを阻止するか、
そうでなければ変化させる。従って、スキャナ検出器ｌ
Ｉｇが鏡面３６からそうでなければ反射される放射エネ
ルギの部分を観察する如く回転するとき、出力表示は、
第８図に示す様に遮蔽／ｌからの放射状時間距離に対す
るＹ、の距離の物体！コを示す。

第１図の実施例のディストリビュータと、コレクタとの
配置は、は〈直角であるが、該装置は、非直角または傾
斜した走査線パターンを同等に使用可能である。赤およ
び光外部通過フィルタ２３は、位置探知領域を横切る赤
および赤外部の波長のみ２通して、総ての非赤色または
非赤外部の漂遊放射線が装置に進入するのを阻止するの
に使用される。これは、望ましくない漂遊放射線に対す
る装置の感度な低下させ、汚染物の侵入を防止する様に
はｔトｏイド状のハウジングを密封する。その他の放射
エネルギのフィルタ装置は、全通過（透明）窓を含み同
等に使用されてもよい。

段無し鏡組立体は、第２５図に示される放物面状鏡コｇ
２−２ｇ左の様に使用されてもよい。しかしながら、該
形塵は、かなり深い曲線の鐘形状を必要とし、これは、
特別な構造の段付きエシェロン鏡によって克服される間
腐である装置に関連する寸法および費用の著しい増大を
生じる。

その上、レンズまたはフレネル型レンズの様な屈折装置
、または鏡付きプリズムの様な屈折反射装置は、光源−
ｇからの拡散光線を屈折および／または屈折反射によっ
て窓２／を横切るは！平行な光線に変換するか、または
これと異なり検出装置へ送る如くディストリビュータ３
コ。

グθおよび／またはコレクタ＋／、＆−の代りに使用さ
れてもよい。第２６図は、ディストリビュータｌＩＯに
関連する焦点合わせレンズ２９０の使用を示し、これで
は、反射光線コク／は、レンズ２９０によって集中され
た光線コク２に一層柱状化される。

光学式スキャナｔｔｇは、取付は部材ＳＳを介して光学
要素Ａｒ＆、タクに結合される軸Ｓグを有するモータＳ
３を備える如く第２図に示される。

視界制限装置６／は、回転する如く光学部材ｋＡ、に７
に取付けられ、電気導線６３を有する検出器６０に当た
る様に解析光線の「部分」が伝達するのを可能にする開
口スロット６コを有している。

第１、第２図に示す如く、スキャナｌＩｇは、コレクタ
ｌＩｌの様なコレクタからの放射エネルギ伝達を受取る
様にｌａ１転するか、スロット孔６．２で制限されるた
め、伝達光線の一部のみが検出器６０に到達するのが可
能になる。好適実施例では、孔６コの長さは、検出器Ａ
Ｏで観察されるｖ４域の深さがコレクタク／、クコの反
射要素の厚さよりも僅かに大きい様に選定される。この
様にして、スキャナグｇの僅かな軸方向の不整合は、望
ましい信号を低減することなしに許容され、しかも無関
係な放射線は、殆んど阻止される。

定速度での回転の際、コレクタｌＩ／からの反射は、検
出器が時計方向へ回転する際に検出器によって最初に観
察される。ｙｔ、線遮断用遮蔽／９に相当する暗い期間
は、次に遭遇される。これは、フレフタ列＋Ｊからのス
キャナ観察用反射と、最後に、遮蔽／ｇに対応する光線
の欠如とによって継続される。好ましくは、遮蔽ｉｔｒ
。

１９は、望ましくない放射線を一層効果的に吸収する様
に黒く不透明である。光検出器６０は、回転マスク６／
の上方の静止位置に維持される。

光学要素！Ａ、１７は、２つの半球に切断され好ましく
はアクリル樹脂の光学的に透明な球を備えている。下側
半球５６は、モータ５３および軸ｓｔｉによる光学装置
の均等な回転を容易にする平衡体として利用される。半
球５７は、好ましくは光学的に磨かれる後方平坦面３７
αを有している。放射エネルギ線３ｇ乃至６０を受ける
第２図に示される半球３りの外方露出面は、収斂レンズ
面として作用する。全体の内部屈折は、後方平坦面５７
αに位置しスペーサビンｔグ。

６５で維持される空気の空間の１．０の屈折率に対照す
るものとして使用される材料（１，５の屈折率を有する
アクリル樹脂）の公称屈折率により面ｓｔｂにおいて生
じる。

該光学装置は、第４図に示される上部６ｇが除去される
以前の状態で第６図に示され、スペーサビンＡＩＩ、ｌ
ｋおよび半球部分＆Ａ、　、５−７を有する光学装置の
構造は、第３、第４図に宗される。球形部分６６．６り
は、不透明である。これと異なり、これ等は、切除され
てもよく、この様にして露出される面は、従って不透明
でもよい。

スキャナ検出器の好適実施例では、アクリライト２１θ
−〇またはプレツキシーガラスコク２３は、「ドーナツ
形」装置組立体の内部を密封する赤および赤外部通過フ
ィルタ２３分形成するのに使用される。１９．０５ｒｎ
ｍ＜’ｙ　’＞の直径のアクリル樹脂球は、光学要素＆
Ａ、、ｔりに使用されるが、ガラスは、同等に使用可能
である。スロット６コの巾は、０．３６ｔ＊ｉ（０，０
１４’）である。約７．６　ｍｍ（０，５’　）　　の
半球５りの前部「収斂レンズ」巾により、電球２ｇ（Ｇ
、ＩＣ，ｍ１９４）の線条からの約７．６　ｍｒａ　（
０，３’）　　巾の光線は、探知領域を横行しスロット
６コを通って光検出器６０へ送られ、検出器６０は、ス
ペクトル的に放射源−ｇと両立可能でなければならない
。好適実施例では、光検出器６θは、シリコンフォトダ
イオードＶＡＯＴＥＯＴＴＳ−４０８５Ｈを含む。

第５図の回路装置りＯでは、入力の電力は、＋Ｖに加え
られ、０■は、１２ボルト直流の公称０．３５アンペア
において５％に開所される。電球り／は、１２ボルトを
横切って直接に接続される。モータフ左は、ノイズ抑制
用蓄電器７ｑと並列である。好ましくは、該蓄電器は、
広帯域ＲＦ／＜イバス型０１乃至０．０１マイクロフア
ラツドの金属化ポリエステル蓄電器である。抵抗器７コ
、り３は、所望の回転速度をモータフ左に生じる如く１
２ボルト直流を公称正５．７ボルト直流に低減する。該
速度は、所望の走査速度に対して充分に高く、シかも、
良好なモータ寿命と、データ処理の容易さとに対して充
分に低い。広い範囲の回転速度は、適当な直流または交
流の電源によって駆動される適当な直流または交流のモ
ータを使用することによって発生可能である。成る用途
では、同期モータが好適であり、また他の用途では、ス
テッピングモータが好適である。前者は、定走査速度を
保証し、後者は、ソフトウェア計算の必要なしに探知範
囲を景子化する。第１図の好適実施例に使用するのに適
当な直流モータは、２４００１７ＩＩｌの公称回転速度
を有するマブチＲＦ−５１０Ｔ−１２６２０である。光
電池センサークロは、増巾器組立体りクに作用可能に結
合される。

増巾器７７は、０ＭＯ８７４００４ペツクスインバータ
の５つの別個の部分を有する如く第６図に示される。７
４００４のピンクは、Ｏｖレールに接続し、７４ａｏ４
のピン／ｌＩは、ダイオードｇ／の陰極において正レー
ルに接続し、従って、１２ボルト以下が加わると、１つ
のダイオードは、７４００４に低下し、約１１，３ボル
トにおいてＶｃｃを設定する。これと異なり、オペアン
プｆｆＡ、デ／、デコ、ワタ、／θθは、適当な回路変
更により、各々がテキサスインスッルメンツＴＬＯ８１
、テキサスインスツルメンツＴＬＯ８４の一部またはナ
ショナル半博体ＬＭ３０８増巾器を含む。増巾器ククの
第１部分は、２．２メグオ一ム抵抗器ｇ５が出力電圧ゲ
インに対し入力電流を設定する電圧ゲイン段である。１
０ピコフアラツド蓄電器ｇｉ、ｔは、ノイズを低減する
ため、高周波をロールオフする。また、抵抗器ｇよは、
フォトダイオードの逆バイアス電圧を維持する。この段
の出力は、バック対バックの１０マイクロファラッド分
極蓄電器ｇり２ｇざによるか、またはこれと異なり、１
０マイクロフアラツドの非分極蓄電器により第２段入力
抵抗器Ｓ９に接続される。第２オペアンプデｌは、１メ
グオームフイードバツク抵抗器９θと、１００キロオー
ム抵抗器ざりとに接続され、１０の公称電圧ゲインを出
す。この出力は、０．１マイクロフアラツドの蓄電器？
ｊを介し１０キロオーム抵抗器９６、オペアンプ９２お
よびダイオード９り（工Ｎ９１４）に接続される。オペ
アンプ９コおよびダイオード９７は、信号をクランプす
る様に作用し、従つて、信号は、該アンプ（公称％Ｖｃ
ｃ　）のバイアス点の正に達し得ない。４７０キロオー
ム抵抗！ａ９３は、クランプレベルに抗して蓄電器９左
の出力を保持する。要素９コ、９３．９＆、９？は、直
流レストアラを構成する。直流恢復信号（最も正の直流
レベルは、にＭｃｃである）は、シュミットトリガデｇ
−１０／　　に接続される。オペアンプ９コ、ｌθ０は
、４．７メグオームフイードバツク抵抗器／θ／および
コλＯキロオーム入力抵抗器ｑｇへシュミツ））リガに
おいて接続される。

１．５メグオーム抵抗器９ダは、直流レストアラによっ
て設定される直流ベースラインの僅かに負まで抵抗器９
ｇの入力に関するシュミットトリガ点ごバイアスする。

抵抗器１０／は、２２０キロオ一ム抵抗器９ｇと共にヒ
ステリシスを設定し、抵抗器ワざは、入力の感度にも影
響を与える。２つの４７０オーム抵抗器１０２．１０３
は、ダイオード１０ｉｌ、　１０１．　（工Ｎ９１４）
と共に、静的放電またはその他の不時のストレスに対し
て出力を保護する。１０マイクｐファラッド電解蓄電器
１０！ｒは、電源フィルタとして作用する。

ダイオードｇ／は、不時の極性逆転による損傷に抗して
保設し、その上、交流付加電力を使用する実施例に対し
て整流器として作用する。

第６図の回−路装置では、ダイオード７６は、光制御の
電源として作用する。

作用の際、第１図のスキャナ検出器グｇが遮蔽／ｇ、／
９に対面ないし焦点合わせするとき、直流レストアラは
、信号をＢＶｃ　ｏにクランプする。これは、回路のシ
ュミツ））リガ部分への最大正入力である。１．５メグ
オームのバイアス抵抗器９１は、シュミットトリガがこ
の条件の下で正味の正入力を持つ様にさせ、従って、出
力は、第７図の＋１２ボルトレール（最大出力）に近い
。スキャナが電球、２ｇの視界ないし反射の阻害されな
い領域を横切って見るとき、フォトダイオードの信号レ
ベルは、相対的に負になる。蓄電器ｇ７．ざｇに隣接す
る出力は、相対的に正になり、蓄電器９３における出力
は、相対的に負になる。従って、直流レストアラ後の出
力は、公称Ｖｃｃレストアラレベルの負になる。

シュミットトリガタＡ’　−１０／への正味入力は、低
いトリガレベルの負になり、最終出力は、第７図に示す
様に出力の零ボルトレール（最低電圧値ベース位置）に
なる。放射Ｐｉ！／ｌＩが阻止される第１図に示す様な
走査の部分に対する放射を吸収ないし阻止する物体５．
２の様な物体が現われ＼ば、走査の該部分に対し、光検
出器の出力は、「暗い」レベルに戻り、第１ゲイン段か
らの出力は、相対的に負になり、第２ゲイン段の出力は
、相対的に正になり、信号レストアラは、第８図の出力
２００．コＯ／で示す様な第１論理位置（最大出力位置
）になる出力により第７図に示す様なδＶｃｃの基線に
戻る。

従って、第７図は、探知領域を横切る放射エネルギの分
配を物体が阻害しない際の遮蔽／ｇ。

／ｑの位置を示す。第７図の遮蔽位置／／３．／ＩＩは
、かなり大きい同一の遮蔽／９の単に連続であり、一方
、信号表示／／２は、スキャナ検出器ｌＩざのまわりの
小さい方の遮蔽／ざの論理／表示（最大出力位置）を示
す。フォトダイオード６０への光入力を変更することに
より物体が整合する際のＸまたはＹの座標軸に沿う位置
は、変数Ｘ　（／＃）および変数Ｙ　（／／ｌＩ）で夫
々示される。

第８図は、第１図に示す物体！ｒ２の様な物体が探知領
域窓２／内に位置する際の装着の代表的な出力波形を示
す。論理／レベルの出力／／９乃至タコ／は、上述の様
に遮蔽ｌざ、／９によって生じる光線阻止に対応する。

付加的な論理７レベルの出力コθＯ，コθ／は、Ｘ、Ｙ
走査領域／／３゜／／Ａ内に夫々位置して示される。こ
れ等の出力は、探知領域意２／内に位置する物体によっ
て生じる光線阻止に対応する。

スキャナの回転角度とｘ、ｙ座標軸に沿う領域位置との
間の関係のため、探知窓コ／内の妨害物体タコの位置お
よび寸法を該論理／レベル出力２００．２０／の位置お
よび巾によって推論することが可能である。特に、Ｘ走
査／１５の零点ないし開始点からの出力２００の立上り
端縁の第８図にｘｌとして示される偏位は、探知領域窓
２／のＸ軸に沿う零細点までの妨害物体３コの最も近い
端縁の位置に対応する。従って、該偏位Ｘ１で表わされ
る度数における走査角度と探知領域窓コ／のＸ軸に沿う
対応する線形変位との間の関数的関係を知ることにより
、物体！−の実際の位置を定め得る。同様な態様で、Ｙ
軸に沿う物体左λの位置は、Ｙ走査／／ｌＩの零ないし
０の位置からの信号２０／の立上り端縁の偏位Ｙ１によ
って推論可能である。

付加的な情報は、Ｘ、Ｙ軸に対する妨害物体タコの寸法
に関し第８図に示される様な波形から得られる。特に、
第８図に△Ｘとして示される信号ＳＯＯの巾は、Ｘ軸に
対する物体タコの巾に対応する。同様に、信号２０／の
巾ΔＹは、Ｙ軸に対する物体！−の寸法に対応する。従
って、△Ｘ、△Ｙで示される角度変位とＸ、Ｙ軸に沿う
対応する線形変位との間の関係を知ることにより、物体
５コの寸法は、測定可能である。

第８図は、出力／／９の降下端縁とＸ走査／／左の、図
示の開始点との間に位置する偏位領域２１θを更に示す
。同様に、偏位領域コ／／は、Ｘ走査／／にの終点と信
号７．２０の立上り端縁との間に示され、偏位領域２１
．２は、信号／２θの降下端縁とＹ走査／／りの開始点
との間に位置してい、る。

最后に、偏位領域２／３は、Ｙ走査／／’Ｉの終点と信
号／２／の立上り端縁との間に示される。

これ等の偏位領域コノ０乃至コ／３は、探知領域窓ユ／
の直ぐ外側の周辺に沿って光源ユｇからスキャナ検出器
ｌＩ、ｒへ伝達される様な舷窓、２／の外部を伝達され
る阻止不能な光線信号に対応する。これ等の光線信号の
存在は、Ｘ、Ｙ走査の直前および直後の定持続時間の論
理０出力を生じる。従って、これ等の信号は、Ｘ、Ｙ走
査／／占／／６の存在および正確な寸法ひ限定する様な
検出および／または判読の電気回路機構の較正分与える
のに利用可能である。尚、該阻止不能な信号は、その出
力が第８図に示される実施例では、Ｘ、Ｙの両者の走査
の開始点および終点に対して与えられるが、その他の実
施例は、所望によりこれ等の可能な較正信号の総てより
も少い信号を利用してもよい。

第９図は、回路の直流レストアラ部分の作用に先立ち代
表的な出力信号に存在する相対的な電圧レベルを示す。

特に、論理／出力レベル／’Ｉ／は、電源電圧Ｖ　（／
３／）よりも低く電源電圧の半分／２Ｖ　（／、？２）
よりも高い様に示される。論理零レベル／’１０は、零
ボルトよりも高いが、電源電圧の半分’２Ｖ　Ｃ／３ｘ
）よりも低い様に示される。この態様では、信号は、３
電源電圧レベルを「またがる」ことが認められる。

直流レストアラ回路・の作用の後、得られる波形の論理
零レベル／ｌは、第１０図に示す様に零電圧基準に近い
。更に、得られる論理／レベル７３左は、電源電圧の半
分呂Ｖ（／３コ）には！等しい。

次に、この得られる信号は、上述の様に回路のシュミッ
トトリガ部分による処理を受は得る。

代表的なシュミットトリガ段の遮断点に対する相対的な
電圧レベルＯ，Ｄは、第１０図に示される。認められる
様に、この得られる波形は、所望の位置データに関する
遷移点を正確に示すただ、該シュミットトリガ装置によ
る処理を容易に受は得る。

第１１図は、特別に構成される２９面の段付きエシエ四
ン鏡組立体を示し、これでは、鏡の頂点は、継続して相
互に一定の寸法の５，０８龍（０，２’）　　にある。

第１１図の実施例では、下記の角度関係か存在する。

総てのβ角度＝９０゜ α　　度　　分　　　α　　度　　分　　　α　　度　
　分１２７１５　６３０４５１１５４、１０２２８　Ｄ
ｏ　、７３１２５１２３４５５３２８４０　８３２０５
１３５５３５ ４２９２０　９３２５０１４３６２０ ５３０　ＤＯ１０３５３０１５３７００１６３７４０２
１４１１０２６４４３５１７３８２０２２４１５０２７
４５２０１８３９０５２３４２３０２８４６Ｄ。

α　　度　　分　　　α　　度　　分　　　α　　度　
　分１９３９４５２４４３１５２９４６４０２０４０２
５２５４３５５ 第１２図では、１８面段付きエシェ四ン鏡が示され、こ
れでは、頂点は、９．５２５ｍ１（０，５７５’　）相
互に離れる。第１２図では、角度は、次の通りである。

総てのβ角度＝９００ α　　度　　分　　　α　　度　　分　　　α　　度　
　分１１６５６　７３２４４１３４０．１５４２２０５
６　８３４２０１４４１３４ ３２４０５　９３５４７１５４２３０ ４２６４２１０３７０８１６４３２３ ５２８５８１１３８２２１７４４１２ ６’５０５７’　１２３９３０１８４５００尚、第１１
図の／９／または第１２図の／３５゜／ｊｔの様な面は
、は！平坦な形状であるが、またはそれによって反射す
る光線を「集中する」如く想像線で示す様にり萌しても
よい。その上、特定の用途に使用される幾つかの面は、
製作性経済性、端縁損失、分解能およびエシェロン組立
体の深さに対して最適化されてもよい。しかしながら、
第１１図の特定の構造は、夫々のは寸等しい放射状走査
角度の関数として探知領域室を横切る夫々の等しい距離
で「観察」ないし焦点を合わせる検出器スキャナの性能
により線形出力の表示を可能にする。また、この段付き
エシェロン鏡組立体の特定の構造は、強さの制御を可能
にし、従って、強さは、観察される座標位置に関係なく
窓、２／を横切っては！等しい。

第１２図の様に第１１図のものよりも浅い鏡に対し、三
角関数またはその他の関数は、物体の位置がこのときに
、物体を検出する放射状走査角度の非線形関数であるた
め、表示装置に関連して使用されねばならない。

分解能の点では、分解するのが所望の最小物体よりも小
さい特定の鏡組立体の面間のピッチ間隔を展開すること
が必要である。これと異なり、鏡面は、影を排除するた
めに平行四辺形の形状に斜めにされてもよい。特に、第
２１図に示す如く、小さい影領域コ３３は、反射領域２
！ｒりの間に生じ得る。該影領域は、個々の鏡面の要素
相互の投影、またはフレネル鏡形態の端縁効果によって
生じ得る。放射エネルギは、これ等の影領域に関連して
伝達ないし取得されない。

影領ｄ２に３は、該領域の巾よりもかなり大きい寸法を
有する物体に対してあまり重要でないが、細い物体に対
し該影領域に完全に入りそれによって検出されなくなる
ことは、生じる。例えば、物体３．２は、第２１（ａ）
図の側面図に示される通常の段付きエシェロン鏡の反射
領域、２タグα　に挿入され＼ば、陰影付き領域ム３に
相当する光線遮断？生じて検出される。しかしながら、
該品目が影領域２３３の１つに挿入され＼ば、領域、２
Ａ４（で示される様に光線の遮断が生ぜす、物体は、検
出されない。

探知領域コ／に垂直な物体が検知されなくなる可能性を
克服するため、個々の鏡要素は、その面が第２１（ｂ）
図の側面図に示す様な平行四辺形を形成する如く斜めに
されてもよい。適当な斜めの角度の選択により、物体の
他の部分カタ領域ム乙の様に影領域コｊ３ｂに入るにし
Ｉても、陰影付き領域ムＳで示される様な１またはそれ
以上の反射領域２５グ６の少くとも部分的な遮断を細し
）物体でさえも与える様な形状を形成することカタ可能
である。しかしながら、過度な傾斜をま、挿入される総
ての物体が２つの隣接する領域を遮断し得るため、精度
および分解能の低下を生じ得る。これは、第２１（？）
図に示され、これでＬＪ、物体Ｓコは、整合されない領
域、２６ｇを有する領域：ｌＡりの結果として２つの隣
接する領域内で検出される。最後に、好適実施例で番ま
、検８１器の鏡面の傾斜は、平行四辺形断面の光線力５
分西己されて受取られる如くディストリビュータの頂ｊ
の傾斜の鏡の像に同等である様に構成される力ｆ１その
他の形態は、可能である。例え番コ、一層の混合を与え
るために、コレクタの面をこ反対の相対的な傾斜を設け
ることは、可能である。

本発明の他の実施例では、光学要素ｓｑ＋ま、遮蔽２９
に静止して対面し、遮蔽１ｇ＆は、除去される。マスク
６１は、必要としない。検出器ＡＯは、フェアチャイル
ドセミフンダクタ００Ｄ１１０　「１ｍ形像センサー」
または同等品であり、適当な回路機構および要素！りと
組合わされて選択的観察装置と、検出装置との両者を構
成する。

本発明の他の実施例では、伝達される放射エネルギの部
分を選択的に観察する装置は、放射エネルギ伝達路に沿
う他の個所に存在する。例えば、上述の様に回転する「
スキャナ検出器」を利用する代りに、静止検出器は、投
射スキャナエミッタと共に使用されてもよい。第２図を
参照すると、スキャナエミッタの実施例では、以前の光
電池１．０は、光源６０になり、要素６／、Ａコ、５３
乃至３７は、上述と同一構造を取る。

スキャナエミッタｙざは、第１図に示す矢印の反対の方
向へ「窓」ユｌを横切って放射エネルギを伝達する如く
列ｌｌｌ、ｌＩλの間のスキャナ検出器ｑｇに置換わる
。この様にして伝達されるエネルギの伝達および／また
は変化は、遮蔽ａり、２り内の静止光電池組立体ｕｌｉ
’によって受取られる。この実施例では、コレクタ組立
体は、ディストリビュータ組立体になり、またこの反対
になる。

これと異なり、液晶表示要素、または拡声器、ソレノイ
ドあるいは圧電変換器で移動される視野絞りスロットの
様な電気化学式、電気機械式、機械式または電子式のシ
ャッタ装置は、伝達される放射エネルギの放出の選択的
な観察を可能にする如く放射エネルギ伝達路に沿う適当
な位置に間挿されてもよい。第２２図は、検出器と協働
する電子式走査装置を利用する該変更実施例を示す。液
晶綿フィルタコクＯは、放射エネルギ線の通路内に配置
される。第２４図に示す様に、縞フィルタは、複数の平
行で隣接する伝達型液晶要素コクｌを有している。これ
等の個々の縞は、コレクタｌＩ２．Ｑ／の個々の各鏡面
が１またはそれ以上のフィルタ縞２７／に整合する如く
放射エネルギ検出器とコレクタＺ、２．４’／との間で
光学的整合状態にある様に方向づけられる。

作用の際、要素コクλの様な単一の要素は、放射エネル
ギに対して透明にされ、一方、他の要素、２７／は、該
エネルギに対して不透明にされる。

従って、伝達される放射エネルギは、単一の探知線コク
３に対応する該エネルギの部分を除き、縞フィルタ、２
７θによって吸収される。個々の要素コク／をこの態様
でシーケンス状に透明にするのを継続することにより、
受取る放射エネルギの電子式走査が生じる。

第２２図に示される好適実施例では、縞フィルタコア０
は、光線の収斂個所に近く検出器に隣接して配置される
。この様にして、縞フィルターク□の直線寸法は、最小
に保持されこれにより、製作費を低減する。その上、第
２４図に示す様に好適実施例では、液晶縞フィルタコク
θは、協働するソヶツ）Ｊり３に挿入するために板状に
される。励振電子回路２７ダは、ソヶッ）　、２７ｊに
隣接して装Ｈされ、装着用基材コックに付着されるプリ
ント回路配線コク乙に接続され、結合される安価な構造
を生じる。液晶綿フィルタコクＯは、多重系型または直
接励振型のいづれでもよい。

好適実施例の励振電子回路コックは、最初にＸ軸の放射
エネルギの場に配置される液晶縞フィルタコクＯの要素
の順次の走査の後、Ｙ軸の場に配置される対応するフィ
ルターフＯの要素の同様な走査を行う。この操作は、連
続的に反復されてもよく、光線が単一のＸ軸またはＹ軸
のみの相対的な位置から検出器に所与のときに達するの
を可能にする。この様にして、単一の放射エネルギ検出
要素のみが使用を必要とする。これと異なり、縞フィル
タークＯは、Ｘ、Ｙ座標位置の両者号同時に測定する様
に各々に関連して使用される個々の検出器により、同時
に走査されてもよい。従って、２倍の周波数の走査速度
は、可能である。

第２３図は、例えば第２２図に示される電子式スキャナ
に関連して使用する単一の検出器の形態の好適実施例を
示す。光学要素ぶるは、縞フィルタ２７０の透明な要素
を通過する放射エネルギをさえぎって該エネルギを検出
器２７りへ反射可能に屈折可能に伝達する。光学要素３
６は、好ましくは約１．５の屈折率を有するアクリル樹
ＩＪ＆の様なａ脂で作られる。その他の樹脂またはガラ
スは、使用されてもよい。光学要素左ｔは、内部に４５
°の円錐、２ＫＯをフライス加工された球コｇ／を備え
ている。円錐ｓｇｏの得られる円錐面は、好ましくは光
学的に磨がれる。

縞フィルターク０を通過する光線は、要禦ｓ乙に当たり
、球形要素−ｇ／によって屈折され、フライス加工され
た円錐コざ０の表面に当たる。球コざ／の材料と、周囲
空気との屈折率の差異のため、全体の屈折は、円＃２ざ
０の表面で起こり、これにより、球２１／を通ってはＹ
軸方向へ光線を方向づける。この光線は、球λざ／で更
に屈折され、これにより検出要素コックへ集中される。

光学要素ｊｔ＆の放射状の対称性のため、任意の放射状
の方向からの光線は、同様に屈折されて軸方向へ反射さ
れ、要素コックによって検出される。これと異なり、当
該技術で公知のその他の方法は、縞フィルタコクθを通
過する放射エネルギ３集めて検出するのに使用されても
よい。

第１６図は、本装置の更に他の実施例を示し、これでは
、複数の発光ダイオードが設けられ、該ダイオードは、
放射エネルギ放出装置と、ディストリビュータ装置との
両者として作用する。

特に、複数の発光ダイオードは、装置の放射エネルギ出
力が探知窓／ｇＡを横切るは寸平行な光線において伝達
される如く探知領域ｇｌＫ＆のλ軸の各々に沿って配置
される。これ等のダイオードは、例えば、Ｌ　Ｅ　Ｄ　
／６．？、　＃ダウ／６九／ＡＡ、　＃り。

／Ａざによって第１３図に示される。この様にして発生
される光線は、複数の孔／ざＯを有するピケットフレー
ム／ｇ／を使用して更に柱状化してもよい。統合された
コレクタ列／Ａ／、　／Ａ、２は、背後ご向き合わせた
光検出器／ざ３．／ｇグから成る検出装置１ｇ２へ伝達
される光線（または該光線の欠如）を同等に反射する如
く作用する。これと異なり、第２３図に示される検出器
の形伸が使用されてもよい。マクロまたはミクロのルー
バでもよく探知領域１ｇ＆を完全に包囲するピヶットフ
レーム／ｇ／は、放出光線を平行光線に拘束する様に作
用する。

放射エネルギの部分を選択的に観察ないし走査して、物
体が窒／ざ６内に出現すれば１本のＬＥＤ光線を遮断す
る様にする基準フレームを設定するため、１．ＥＤ　　
自体は、第１図の実施例と同様な走査、時間信号を形成
する様に所望の速度で継続する順序においてパルスを与
えられる。

該技法により、また、スキャナエミッタまたは縞フィル
タマスクのスキャナの代りの使用により、１または２の
みの光検出器装置は、探知領域／ざる内の物体の配置に
よって生じる伝達および変化の特性を「判読コするのに
必要である。

第１４図は、相互に作用するデータ入力装置を形成する
ため、テレビジョンモニター−０ｌに関連する光学式位
置探知装置２ｏの使用を示す。

特に、装置、２０は、トロイド状ハウジングコθαがテ
レビジョンのスクリーン２０９を包囲する如くモニター
２０．／の前面に直接に装着される。該装置の出力ａｏ
ｔｉは、一実施例では、マイクロプロセッサシステム２
０２の入力コＯ３へ直接に導線コＯりによって接続され
る。これと異なり、プログラム可能な間隔タイマコ０３
は、装置出力２０’１が該タイマ２０．３に供給され該
タイマコ０３の出力がマイクロプロセッサの入カコ０５
に次に供給される如く第１４図の点Ａ、　　Ｂ間に挿入
されてもよい。最後に、相互作用ループは、マイクロプ
ロセッサ２０１で発生される適当な出力２０Ａ　ｆテレ
ビジョンモニターコＯノに供給することによって完成さ
れる。

使用の際、マイク四プ四セツサコθλは、例えば、モニ
ター、２０／に選択項目表を提供する。これ等の選択項
目は、テレビジョンのスクリーンコθ９の同定領域−〇
ｇ、２１／として現われる。次に、使用者は、これ等の
随意項目中から選択して指２／θで示す。これと異なり
、好適な尖筆は、使用可能である。

使用者の指λ１０がテレビジョンのスクリーン２０９に
触れるとき、該指は、探知装置コθの探知領域２／内に
もある。この介入する物体：１１０の位置に対応するデ
ータは、適当な解析用回路機構へ伝達される。一実施例
では、該出力は、マイクロプロセッサ、２０１へ直接に
行く。他の実施例では、プログラム可能な間隔タイマ、
２ｏ３が挿入される。間隔タイマコθＪは、受取る信号
の「オン」　「オフ」部分の夫々の長さに対応する出力
を発生する。上述の様に、これ等の「オン」「オフ」時
間は、介入物体、２／θの位置および寸法に対応する。

マイクロプロセッサ、２０．２は、所要のタイミング判
定自体を実施可能であるが、プログラム可能な間隔タイ
マコθ３の使用は、マイクロプロセッサコθコの計算上
の総費用を低減するために好ましい。

物体２／θの位置に関する受取りデータと、示される表
の選択項目−〇ｇ、λ／／とを相関することにより、マ
イクロプロセッサは、どの選択項目が選択されたかを決
定可能であり、適当な応答が提供される。好適実施例で
は、選択される選択項目は、選択がマイクロブ四セッサ
コｏ２にょつて認められたか、または間もなく認められ
ることの操作者への視覚上のフィードバックを与える如
く表要禦コ／／で示される様に強ｍされてもよい。この
様にして、安価でしかも極めて融通性があり使用者に親
しみのあるデータ入力装置ないしプログラム装置が得ら
れ、該装置は、厄介で攪乱ないし脅迫するキーボード入
力の必要性から使用者を解放する。

特定の環境の下では、介入する物体の位置に対応する上
述とは異なる表示を利用可能なことは、望ましい。第１
５図に示される一実施例では、介入物体２１０の探知さ
れた位置に対応する出力をテレビジョンモニター、２０
／に発生するインターフェース、２２０が設けられる。

例えば、任意の介入物体２１０の位置に対応するテレビ
ジョンの映像の部分２／コは、強調されてもよい。この
様にして、任意の介入物体の寸法および位置の両者の直
接のグラフ表示が得られる。

第１６図は、光学式位置探知装置−〇の出力データを視
覚的に表示する更に他の装置を示す。

特に、第５図に示される様な装置の出力は、入力線路、
２２！；によってオシロスコープ２ココの入力に供給さ
れてもよい。安定し常に更新される表示を得るためには
、継続する各出力波形の同一点で、反復してオシロスコ
ープλ２２をトリガすることが必要である。これは、オ
シロスコープ２ココの同期信号入力へ同期線路２．２’
ｌによってその出力を供給する同期信号抽出回路ココｌ
を使用して達成されてもよい。これにより、出力波形の
安定した表示、２ユ３は、オシロスコープの陰極線チュ
ーブの面に表示され、所望のデータは、該表示から測定
可能である。

第１６図の同期信号抽出回路ココ／の好適実施例は、第
１７図に示される。該回路は、増巾器２．３０と、フィ
ードバック蓄電器２３．２に並列のフィードバック抵抗
器コ３３と、入力抵抗器２３１とを有する負のインテグ
レータを備えている。負のインテグレータは、トランジ
スタ２３りと、ストレージ蓄電器２３６と、ブリード抵
抗器、２３りとを有する検出、ピーククランプ回路に接
続される。出力は、コレクタ抵抗器λ３３を横切って発
生される。

作用の際、増巾器２３θの出力は、最初に高、正レベル
にある。正入力の印加の際、負のインテグレータは、入
力信号の負の時間平均積分を行い、増巾器コ３０からの
低下する出力電圧を生じる。入力抵抗器２３／、フィー
ドバック抵抗器コＪ３およびフィードバック蓄電器、２
３−の値は、増巾器、２．３０のゲインと共に、得られ
る負のインテグレータの飽和時間が期待される最長の高
レベル入力の持続時間よりも幾分長い様に選定される。

第８図に示す如く、該高レベル入力は、第１図の遮蔽／
ｇによる様に、光線が検出器要素から遮断される際に生
じる。該好適実施例では、最長持続時間の高レベル入力
は、第１図の遮蔽／ｇによる様な１つの光線遮断用遮蔽
によって生じる光線の遮断に対応する。

ピークストレージ蓄電器２．７６は、ブリード抵抗器２
３７によって正に充電される。得られる回路の時定数は
、光学式スキャナの全回転の持続時間よりもかなり大き
い様に選定される。該好適実施例では、該時定数は、１
回転の持続時間の１０倍でもよい。この様にして、ブリ
ード抵抗器、２３りは、回路の作用の１サイクル中、ス
トレージ−蓄電器、２３乙の電圧を認められる程変化さ
せない。

トランジスタ２３りは、ピーク保持回路として蓄電器２
３６および抵抗器コ３７に関連して作用するのに加えて
、検出器要素として作用する。特に、同期信号抽出回路
は、上述の様に１つの光線遮断用遮蔽に対応する最長持
続時間の扁レベル入力を認める様に構成される。該最長
持続時間の入力は、負のインテグレータの増巾器２３０
の出力を最低レベルの出力に到達させる。このとき、ト
ランジスタ、２３１Ｉは、短時間オンになり、蓄電器コ
３ｔにピークレベルを快復する。その上、コレクタ抵抗
器２８に通る得られるコレクタ電流は、出力電圧信号を
生じさせ、該信号は、オシロスコープ２コλをトリガす
るのに使用可能である。この様にして、継続する各波形
内に同一基準点が設定される。

装置の座標軸に対する物体の位置および寸法を測定する
のに加えて、本発明の一実施例は、更に、不透明物体の
貫通深さ、またはその代りに、測定用場自体の深さより
も短い物体の高さを概略測定可能である。該測定は、受
取る信号の強さに関するデータから推定されてもよい。

第１８図に示す如く、上述の位Ｗ測定用光線を含む個々
の光線は、泪０定軸自体によって描かれる平面に垂直な
一定の著しい「厚さ」ないし深さを有してもよい。該好
適実施例では、これは、７６ｍ１Ｉｌ乃至１２．７ｒｎ
ｍＣＯ，３’乃至０．５’）のオーダでもよいが、その
他の深さでもよいことが認められる。例えば第１図のデ
ィストリビュータｌＩ０゜３コによって分配される光線
は、好ましくは、生じる光線の深さにわたりは〈等しい
強さを有してもよい。この様にして、特定の光線よりも
広い不透明物体に対し、検出器で受取られる遮断されな
い光線の強さは、物体の平均貫通深さに反比例する。例
えば、探知領域２／内には丈半分まで挿入される物体３
コｂは、入射光線、２４Ｚ、２の約３を遮断し、従って
、残りの３の光ｇｅＪ３が検出器へ通過するのを可能に
する。第１９図に示す如く、入射光線：ｌＬ２の阻止さ
れない部分２’１３に対応して生じる出力、２ｏｏｈ、
　ｈｏ／ｂは、品目ｓｓｄによる様な完全な遮断によっ
て生じる出力コθＯα、　、１ｏｉａに比較するとき、
対応して低減されるレベルを有している。

該貫通深さのデータを利用するには、信号２００、２０
／のアナログ直流レベルを維持することか必要である。

第６図に示される回路では、該中間レベルは、上述のシ
ュミットトリガ回路によって除去される。従って、貫通
深さの表示に関連して使用される好適実施例では、シュ
ミットトリガは、第２０図に示される回路によって置換
えられる。特に、インバータ９９，１０θは、入力抵抗
器９ｇ、　、２ｊ／およびフィードバック抵抗器２５θ
；　２３．２の夫々の使用により線形増巾器段として形
成される。出力抵抗器１０２は、維持されるが、バイパ
ス抵抗器９４’は、削除される。得られる線形回路は、
シュミットトリガ形態の代りに第６図の接続点２１．０
．２１／間に挿入される。

最後に、放射エネルギ放出装置２ｇの出力における変動
を修正するため、自動的ゲイン制御および線形出力デー
タの補償を与える如く当該技術で公知の技法を利用する
ことは、望ましい。

第８図の偏位領域コ１０−．２／、３に対応し探知領域
２／の外部を通過する上述の較正光線は、この目的に有
利に利用可能である。

上述の説明および図面は、単に本発明を説明し例示する
ものであり、この開示を知る当該分野の専門家が本発明
の範囲を逸脱することなく変更および変形を実施可能な
ため、本発明は、特許請求の範囲が制限されるものを除
き上述の説明および図面に制限されるものではない。。

【図面の簡単な説明】

第１図はスキャナ検出器が二次元探知領域内の物体を探
知するため段付きエシェロンフレフタおよびディストリ
ビュータと共に使用されるスキャナ装置の好適実施例の
平面図、第２図は同上の実施例のスキャナ検出器の斜視
図、第６図は同上のスキャナ検出器の光学要素の上部平
面図、第４図は同上の光学要素の立面図、第５図は第１
図のスキャナの実施例に使用される構成要素の回路図、
第６図は同上の増巾器回路の回路図、第７図は探知領域
が空ないし遮断されない際の出力表示の図式的な図、第
８図は物体が探知領域内に位置する際の出力表示の図式
的な図、第９図は回路機構の直流レストアラ部分が組込
まれる以前の出力信号を示す出力表示の図式的な図、第
１０図は回路の直流レストアラ部分が使用された後の出
力表示の図式的な図、第１１図は段付きエシェロン鏡組
立体の一実施例の平面図、第１２図は段付きエシェロン
鏡組立体の第２実施例の図、第１３図は統合されたコレ
クタ装置がディストリビュータ装置として同時に作用す
る複数の発光源と共に使用される光学式スキャナ装置の
異なる実施例の平面図、第１４図はテレビジョンモニタ
ーに関連してデータ入力装置として使用される光学式位
置探知装置の一実施例の立面図、第１５図は位置探知装
置から得られる位置データを表示するためにテレビジョ
ンモニターを使用する図、第１６図は光学位置探知装置
の出力波形の表示のためにオシロスコープを使用する図
、第１７図は同上の同期信号抽出回路の回路図、第１８
図は探知装置の検出領域内に種々な深さにおいて挿入さ
れる不透明物体の図、第１９図は同上の種々な深さの出
力表示の図式的な図、第２Ｄ図は第６図の増巾器回路の
一部における異なる実施例の回路図、第２１図は３つの
異なる傾斜角度に方向づけられる鏡要素によって限定さ
れる空間に介入する不透明物体の作用を示す立面図、第
２２図は光学式検出器に関連して液晶綿マスクスキャナ
を使用するスキャナ装置の他の実施例の平面図、第２６
図は同上の光学要素の異なる実施例の立面図、第２４図
は液晶線マスクおよび関連する電子装置の詳細立面図、
第２５図は連続的な放物面状のコレクタおよびディスト
リビュータを有するスキャナ装置の他の実施例の平面図
、第２６図は屈折要素を使用するスキャナ装置の部分的
平面図で、図中、１ｇ、　／９は検出器の遮蔽１．２０
は光学式位階探知装置１．２０αはハウジング、Ｘ、Ｙ
は座標軸１．２／は探知領域、２３は赤および赤外部通
過フィルタ、コク１．２９はエネルギ放出源の遮蔽、２
ｇは放射エネルギ放出源、３１．’１０はディストリビ
ュータ組立体、り／、タコはコレクタ、グざはスキャナ
検出器、５２は物体、！３．ｔ！；はモータ、左Ｓは取
付は部材、ｊＡ、！’７は光学要素、！ｒ７ａは後方平
坦面、ＡＯは光検出器、ｔｌは回転マスク、６コはマス
クのスロット、７コ、り３は抵抗器、クダはノイズ抑制
用蓄電器、７６は光電池センサー、ククは増巾器組立体
、タコはオペアンプ、り３゜９６はレストアラ用抵抗器
、９りはダイオード、９ｇ−１０／はシュミットＦリガ
、／！に、　／ｊ４　／９／は段付きエシェロン組立体
の面、／４３−／Ａｔは発光タイオード、２０／はテレ
ビジョンモニター、２０２はマイクロプロセッサ、−／
θは指、ココθはインターフェース、コクθは液晶綿フ
ィルタ、コク／、２クコは液晶要素１．２７りは検出器
、コ８θは円錐１．２８／は球１．２ｇ−〜２８には放
物面状腕、λりθはレンズを示す。 ％許出願人　ロウバーｔインコーポレイテッドｊｊｊ−
上７２、・。 ＦＩＧ、＋２ ＦＩＧ、１１ ＦＩＧ、＋７ ＦＩＧ、　２４ ＦＩＧ、２６ 手続補正書（自発） 昭和５９年１　月２３日 特許庁長官　若杉和夫　殿 、　事件の表示 特願昭５８−　２２９２７５号 、　補正する者 事件との関係　　　出願人 ロウバー　、　インコーホレイテッド 、代理人 、補正命令の日付 昭和　　年　　月　　日 、補正の対象　明　ａ曹 、　補正の内容　浄書明細書を別紙のとおシ提出する（
内容に変更なし）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）限定される探知領域の１またはそれ以上の座標軸
   に沿い１またはそれ以上の物体の位置を探知すると共に
   、該１またはそれ以上の座標軸に対し該１またはそれ以
   上の物体の寸法の様なその他の測定可能なパラメータを
   測定する光学式位置探知装置において、 放射エネルギ放出装置と、放射エネルギ検出装置と、探
   知領域の第１部分に沿う位置から該領域にわたり前記放
   射エネルギ放出装置で放出される放射エネルギを分配す
   る装置と、該探知領域の第１部分には〈反対側の該探知
   領域の第２部分に沿って位置し、該分配装置で分配され
   る該放射エネルギを受取る如く該分配装置と協働し、該
   放射エネルギを前記放射エネルギ検出装置へ方向づける
   コレクタ装置と、該探知領域内に位置する前記物体の結
   果として変化される該放射エネルギの特性を示す如く該
   分配されて受取られた放射エネルギの部分を選択的に観
   察する装置とを備え、該特性が、該探知領域内の該物体
   の位１彦と共に、該物体の前記その他のパラメータに対
   応する探知装置。 （２、特許請求の範［■第１項に記載の探知装置におい
   て、前記放射エネルギ放出装置、分配装置、コレクタ装
   置および放射エネルギ検出装置が、閉鎖ハウジング部材
   内に作用可能に設置され、前記探知領域が、該ハウジン
   グ部材で包囲されるかなりな開口の領域を有する探知装
   置。 （３）特許請求の範囲第１項に記載の探知装置において
   、１つの放射エネルギ放出装置と、１つの分配装置と、
   １つのコレクタ装置と、１つの座標軸に沿い１またはそ
   れ以上の前記物体の位置および／またはその他のパラメ
   ータを測定する放射エネルギ検出装置とを備える探知装
   置。 （４）特許請求の範囲第１項記載の探知装置にお−いて
   、は！別個の２つの分配装置と、該２つの分配装置に夫
   々整合する−は〈別個の２つのコレクタ装置と、２つの
   座標軸に沿い１またはそれ以上の前記物体の位置および
   ／またはその他のパラメータを測定する放射エネルギー
   　検出装置とを備える探知装置。 （５）特許請求の範囲第１項に記載の探知装置において
   、前記１またはそれ一以上の物体の出現に対応して前記
   探知領域の一部から受取る放射エネルギの強さが、該１
   またはそれ以上の物体の深さの様な該物体の前記測定可
   能なその他のパラメータを測定するのに使用される探知
   装置。 （６）特許請求の範囲第１項に記載の探知装置において
   、前記放射エネルギが、赤外放射線を有する探知装置。 （７）特許請求の範囲第１項に記載の探知装置において
   、前記放射エネルギが、非極性化電磁−（８）特許請求
   の範囲第１項に記載の探知装置において、前記放射エネ
   ルギの一部を選択的に観察する前記装置が、前記探知領
   域を横切り暴なる個所に光線を選択的に伝達する如く前
   記分配装置に対して回転する光線投射用スキャナエミッ
   タを有する探知装置。 （９）特許請求の範囲第８項に記載の探知装置において
   、前記検出装置が、前記コレクタ装置と協働する光検出
   器装置を有し、該光検出器装置が、受取る放射エネルギ
   に対する電気的応答を発生し、これにより、前記探知領
   域内の物体に対応する放射エネルギ特性の任意の変化の
   一存在を示し、該電気的応答の発生の際の前記スキャナ
   エミッタの瞬間的な角度位置が、該探知領域内の物体の
   位置に機能的に関連づけられる探知装置。 αｑ　特許請求の範囲第１項に記載の探知装置において
   、前記放射エネルギ放出装置が、複数−の個々の放射エ
   ネルギ源を有し、前記分配装置が、前記探知領域の第１
   部分に沿い離れフ関係で該個々のエネルギ源を装着する
   装置９有し、これにより、複数のは！分離された１射線
   が、生じる探知装置。 （＋　１１　　特許請求の範囲第１０項に記載の探知装
   りにおいて、複数の前記放射エネルギ源が一１七光ダイ
   オードを有する探知装置。 （１２、特許請求の範囲第１０項に記載の探知装置にお
   いて、前記放射エネルギ検出装置が、ｆ記フレクタ装置
   と協働Ｔる３−よりも少い光学−用益を有し、前記分配
   されて受取られた成長エネルギの部分を選択的に観察す
   る前記装りが、前記発光ダイオードをシーケンス状にイ
   勢する装置を有する探知装置。 （１３１特許請求の範囲第１項に記載の探知装置【・お
   いて、前記放射エネルギの部分を選択的も観察する前記
   装置が、前記探知領僅の特定）個所から前記コレクタ装
   置で受取られる放射エネルギを前記放射エネルギ検出装
   置へ選を的に伝達する如く該コレクタ装置に対して［Σ
   　　　転するスキャナ装置を有する探知装置。 ｉ＝　　（１４１特許請求の範囲第１３項に記載の探知
   装置文　　にお−いて、前記放射エネルギ放出装置が、
   は−〈斤ｆｔ止する連続的エミッタを有する探知装置。 ！　　（１５１特許請求の範囲第１３項に記載の探知装
   置壱　　において、前記スキャナ装置が、光学要素装置
   と、モータ装置勺を有し、該光学要素装置宜　　が、前
   記コレクタ装置から受取る放射エネル市　　ギを前記放
   射エネルギ検出装置ａへ方向づけ、剣　　前記モータ装
   置が、該光学要素装置に作用可寸　　能に結合され、こ
   れにより、該光学要素装置ｔ　　が、前記コレクタ装置
   に対して回転され、該す　　回転する光学要素装置が、
   これにより、１つの夫々のコレクタ装置で示される前記
   探知領二　　域の１つの座標軸を横切り部分ごとに順次
   定型　　査した後、残りのコレクタ装置で示される残）
   　　　りの各座標軸を横切って走査し、これを継続手　
   　して反復する探知装置。　　　−文（１ω　特許請求
   の範囲第１５項に記載の探知装置Ｍ　　において、前記
   スキャナ装置が、観察制限装置を更に有し、該観察制限
   装置が、前記放射エネルギ検出装置の受取る放射エネル
   ギの部分を限定された放射線に制限する如く前記光学要
   素装置と協働し、該放射線が、瞬間的に該回転光学要素
   装置、観察制限装置および放射エネルギ検出装置の組合
   わせに光学的に整合する前記コレクタ装置の局限された
   部分で受取られる放射エネルギのみを有し、これにより
   、該コレクタ装置の局限された個々の部分で受取られる
   放射エネルギが、該放射エネルギ検出装置によってシー
   ケンス状に選択的に監視される探知装置。 ０７）特許請求の範囲第１６項に記載の探知装置におい
   て、前記観察制限装置が、孔明きマスク装Ｗ企有し、該
   孔明きマスク装置が、所定の寸法の孔を育するか、また
   は前記光学要素装置および放射エネルギ検出装置に光学
   的に整合して配置される探知装置。 帥　特許請求の範囲第１５項に記載の探知装置において
   、前記スキャナ装置が、遮蔽装置を更に有し、該遮蔽装
   置が、前記コレクタ装置に関連する位置以外の位置から
   近づく放射エネルギを前記光学要素装置への衝突および
   前記放射エネルギ検出装置への到達から殆んど阻止する
   探知装置。 Ｉ　特許請求の範囲第１５項に記載の探知装置において
   、前記光学要素装置が、受取った前記放射エネルギを前
   記放射エネルギ検出装置へ再度方向づける如くは〈斜め
   に切断した平面部分を形成されるは！球形の要素を有す
   る探知装置。 １０１　　特許請求の範囲第１５項に記載の探知装置に
   おいて、前記放射エネルギ検出装置が、シリコン光電池
   を有する探知装置。 （２、特許請求の範囲第１５項に記載の探知装置におい
   て、前記放射エネルギ検出装置が、逆バイアスモードで
   作用するフォトダイオードを有する探知装置。 （２渇　　特許請求の範囲第１５項に記載の探知装置に
   おいて、前記放射エネルギ検出装置が、フォトトランジ
   スタを有する探知装置。 Ｑ（特許請求の範囲第１３項に記載の探知装置において
   、前記放射エネルギ放出装置が、前記分配装置の占める
   以外の個所へ向けられる放射エネルギを妨げて吸収する
   遮蔽装置を有する探知装置。 Ｑ、４）特許請求の範囲第１５項に記載の探知装置にお
   いて、増巾諸装置を備え、前記モータ装置が、前記放射
   エネルギ放出装置、放射エネルギ検出装置および該増巾
   諸装置へ電気回路で結合され、整流子ノイズを低減する
   如く並列に接続される電気的フィルタ装置と、所望の回
   転速度を生じるための速度制御装石とを有し、該増巾器
   装暫に並列接続において接続され、該増巾諸装置が、前
   記放射エネルギ検出装置から信号を受取る如く該検出装
   置に作用可能に接続される探知装置。 （２、特許請求の範囲第１項に記載の探知装置ｔにおい
   て、信号出力装置を更に備え、該信号出力装置Ｎが、検
   出器バッファ装置を有し、該検出器バッファ装置が、前
   記放射エネルギ検出装置の電気的出力信号に応゛答して
   対応するバッファ出力信号を発生し、前記信号出力装置
   が、該検出器バッファ装置の解方に接続され、これによ
   り、前記受取られる放射エネルギの変更されたパラメー
   タを表示可能な装置出力信号を発生する如く該バッファ
   出力信号に応答する探知装置。 ｃ２、特許請求の範囲第２５項に記載の探知装置におい
   て、前記検出器バッファ装置が、増巾諸装置を有し、該
   増巾諸装置が、前記バッファ出力信号を発生し、該バッ
   ファ出力信号が、第１可変電圧出力信号を有し、前記増
   巾器装↑Ｕが、ゲイン決定装置と、望ましくない周波数
   の入力信号を抑制する電気的フィルタ装置。 とを有する探知装置。 （２、特許請求の範囲第２５項に記載の探知装置におい
   て、前記信号出力装置が、出力側別器装置を有し、該出
   力弁別器装置が、前記探知領域の関連部分における物体
   の欠如に前記バツファ出力信号の対応の際、所与の第１
   弁別器出力信号を発生し、該探知領域内の物体の出現に
   該バッファ出力信号の対応の際、所与の該第１出力信号
   とかなり差異のある所与の第２弁別器出力を発生する探
   知装置。 （２、特許請求の範囲第２７項に記載の探知装置におい
   て、前記出力弁別器装置が、直流レストアラ装置？有し
   、該直流レストアラ装置が、前記バッファ出力信号に所
   与の′市川を加えるか、または引く様に構成され、直流
   恢復信号を発生し、前記出力弁別器装置が、シュミット
   トリガ装置を更に有し、該シュミットトリガ装置が、所
   定の第１電圧レベルより上に該直流恢復信号の上昇の際
   、第１論理ルベル出力を発生し、所定の第２電圧レベル
   より下に該直流恢復信号の低下の際、第２論理零レベル
   出力を発生する探知装置。 （２つ　　特許請求の範囲第２５項に記載の探知装置に
   おいて、前記信号出力装置が、アナログ出力装置を有し
   、該アナログ出方装置が、前記放射エネルギ検出装置に
   よって受取られる前記放射エネルギの強さには〈関連す
   る大きさを有する出力信号？発生する探知装置。 （３０）特許請求の範囲第２９項に記載の探知装置ｉ２
   において、前記アナログ出方装置が、線形増巾器装置を
   有する探知装置。 （３１）特許請求の範囲第１項に記載の探知装置におい
   て、前記放射エネルギ検出装置が、前記放射エネルギ検
   出装置で検出される放射エネルギの視覚判定用視覚表示
   装置に信号処理装置を経て作用可能に結合される探知装
   置。 （３２、特許請求の範囲第３１項に記載の探知装置にお
   いて、前記視覚表示装置が、陰極線チューブ表示装置を
   有する探知装置。 （３３）特許請求の範囲第１項に記載の探知装置におい
   て、前記光学式位置探知装置が、視覚表示装置の前面に
   装置され、これにより、該視覚表示装置の表面に極めて
   近接して近づく物体が、該光学式位置探知装置の探知領
   域に進入して検出される探知装置。 ０４）特許請求の範囲第３３項に記載の探知装置におい
   て、前記光学式位置探知装置の出力が、計算装置に供給
   され、従って、前記探知領域に進入する前記物体の位置
   と共に、その他の測定可能なパラメータが、該計算装置
   に入力データを供給する探知装置。 （３勺　特許請求の範囲第３４項に記載の探知装置にお
   いて、前記視覚表示装置が、前記計算装置の出力に結合
   され、該計算装置の出力が、前記光学式位置探知装置に
   よって供給される該計算装置への入力に部分的に応答可
   能である探知装置。 （３６）特許請求の範囲第１項に記載の探知装置におい
   て、放出され、分配され、検出のために集められる意図
   された放射エネルギの波長以外の波長の光線およびその
   他の放射エネルギによる干渉を除失する目的のために前
   記分配装置とコレクタ装置との間に間挿される放射線フ
   ィルタ装置を備える探知装置。 （３η　特許第１Ｊ求の範囲第３６項に記載の探知装置
   において、前記フィルタ装置が、前記分配装置とコレク
   タ装置との間に間挿される赤、赤外部通過フィルタを有
   する探知装置。 （３８）特許請求の範囲第１項に記載の探知装置におい
   て、前記分配装置が、前記探知領域内に位置する物体で
   変化ないし破断し得ない放射エネルギ通路を描く如く該
   探知領域の外側の位置で放射エネルギを分配し、該放射
   エネルギが、得られる変化不能な該放射エネルギ通路を
   横行して、前記放射エネルギ検出装置によって検出され
   、これより基準信号を発生する探知装置。 （３９特許請求の範囲第１項に記載の探知装置において
   、前記分配装置が、段付きエシェロン鏡組立体を有し、
   該段付きエシェロン鏡組立体が、複数の小面切出し鏡要
   素を有し、該小面切出し鏡要素が、前記放射エネルギ放
   出装置によって放出される放射エネルギの一部を受取っ
   た後、これを前記探知領域の所定の部分を横切って伝達
   する如く、該放射エネルギ放出装置および探知領域に対
   して個々に方向づけられる探知装置。 （４０）特許請求の範囲第１項に記載の探知装置におい
   て、前記コレクタ装置が、段付きエシェロン鏡組立体を
   有し、成膜付きエシェロン鏡組立体が、複数の小面切出
   し鏡要素を有し、該小面切出し鏡要素が、前記探知領域
   の所定の部分から放射エネルギを受取った後、それを前
   記放射エネルギ検出装置へ伝達する如く該探知領域およ
   び放射エネルギ検出装置に対して個々に方向づけられる
   探知装置。 （４１）特許請求の範囲第３９項に記載の探知装置にお
   いて、前記放射エネルギ放出装置によって放出される放
   射エネルギが前記探知領域を横切ってはソ均等に離れる
   は！平行な放射線において該探知領域を横切って伝達さ
   れる如く、前記小面切出し鏡要素が、該放射エネルギ放
   出装置および探知領域に対して方向づけられる探知装置
   。 （４２、特許請求の範囲第４０項に記載の探知装置にお
   いて、前記小面切出し鏡要紫が、相互には寸平行で前記
   探知領域を横切っては〈均等に離れる放射エネルギを該
   探知領域の部分がら個々に受取る如く、該探知領域およ
   び前記放射エネルギ検出装置に対して方向づけられる探
   知装置。 （４３）特許ＮｆＪ求の範囲第１３項に記載の探知装置
   において、前記コレクタ装置が、段付きエシェロン鏡組
   立体を有し、成膜付きエシェロン鏡組立体が、複数の小
   面切出し鏡要素を有し、該小面切出し鏡要素が、相互に
   は！平行で前記探知領域を横切ってはソ均等に離れる放
   射エネルギを該探知領域の部分がら個々に受取る如く、
   該探知領域および前記スキャナ装置に対して方向づけら
   れ、更に、該各小面切出し鏡要素が、前記スキャナ装置
   の回転のは！等しい増分の角度部分に対し該スキャナ装
   置に光学的に整合し、該各小面切出し鏡要素の中心間の
   分離が、該回転スキャナ装置の回転のはｙ等しい増分の
   角度部分に対応し、これにより、は！線形の関係が、回
   転スキャナ装置の一間的な角度位前と前記段付きエシェ
   ロン鏡組立体を介し前記放射エネルギ検出装置の瞬間的
   に放射エネルギを受取る前記探知領域の所定の部分の横
   行個所との間に存在する探知装置。 （４ＩＯ特許請求の範囲第３９項に記載の探知装置にお
   いて、前記小面切出し鏡要素の反射面が、前記軸に対し
   横方向に傾斜する垂直辺を有する長手方向に斜めな平行
   四辺形を備え、これにより、反射される隣接放射線が、
   前記分配装置およびコレクタ装置の座標軸で表示される
   平面にＩＵ角の基準面に対して重なり、前記探知領域を
   横切りは！連続的な照１すＪを生じる探知装置。 （４５）特許請求の範囲第４０項に記載の探知装置にお
   いて、前記小面切出し鏡要素の反射面が、前記軸に対し
   て横方向に傾斜する垂直辺を有する長手方向に斜めの平
   行四辺形を備え、これにより、受取られる隣接放射線が
   、前記分配装置およびコレクタ装ｆＲの座標軸によって
   表示される平面に対して直角の基準面に対して重なり、
   前記探知領域のはソ連続的な監視を生じる探知装置。 （４６）特許請求の範囲第１３項に記載の探知装置にお
   いて、前記段付きエシェロン鏡組立体が、はソ独立の２
   ９の小面切出し８１要素を有し、該２９の小面切出し要
   素の各々が、線形軸を限定する基準線に対して５．Ｄ８
   ｍＪ２’）　　の巾であり、該小面切出し鏡要素が、該
   線形軸に平行で最も外側へ延びる小面切出し鏡要素の最
   も外側の端縁に接する基準線に対し゛て深さにおいて変
   動し、距離が、は〈曲線から成る態様で４１．０７ｍｍ
   （１，６１７’）がら４．３４ｒｎｍ（０，１７１’）
   まで変動する探知装置。 （４？）　特許請求の範囲第３９項に記載の探知装置に
   おいて、前記各小面切出し鏡要素が、前記放射エネルギ
   放出装置から放射エネルギのはソ等しい部分を受取る探
   知装置。 （４８）特許請求の範囲第３９項に記載の探知装置にお
   いて、１またはそれ以上の前記小面切出し鏡要素が、前
   記放射エネルギの反射集中を与える如く彎曲した鏡面を
   有する探知装置。 （４９）特許請求の範囲第４０項に記載の探知装置にお
   いて、１またはそれ以上の前記小面切出し鏡要素が、前
   記放射エネルギの反射集中を与える如く音曲した鏡面を
   有する探知装置。 Ｇ５Ｑ）特許請求の範囲第１項に記載の探知装置におい
   て、前記分配装置が、前記放射エネルギ放出装置から放
   射エネルギを受取り前記探知領域を横切り該放射エネル
   ギを分配する段無し鏡組立体を有する探知装置。 （５１）特許請求の範囲第１項に記載の探知装置におい
   て、前記コレクタ装置が、前記探知領域にわたって分配
   される放射エネルギを受取り該放射エネルギを前記放射
   エネルギ検出装置へ反射する段無し鏡組立体を有する探
   知装置。 （５２、特許請求の範囲第１項に記載の探知装置におい
   て、１またはそれ以上の前記分配装置が、前記探知領域
   の第１部分に沿って位置する屈折装置を有し、前記放射
   エネルギが、その屈折によって該探知領域を横切って集
   中される探知装置。 （５３）特許請求の範囲第１項に記載の探知装置におい
   て、１またはそれ以上の前記コレクタ装置が、屈折装置
   を有する探知装置。 （５４）特許請求の範囲第１項に記載の探知装置におい
   て、前記分配され受取られる放射エネルギの部分を選択
   的に観察する前記装置が、該放射エネルギの伝達の通路
   内に間挿される電子式スキャナ装置を有し、該電子式ス
   キャナ装置が、前記探知領域の個々の所定の部分を横切
   って伝達される放射エネルギに前記放射エネルギ検出装
   置を晒らす探知装置。 （５５）特許請求の範囲第５４項に記載の探知装置にお
   いて、前記電子式スキャナ装置が、伝達型液晶縞フィル
   タを有し、該フィルタが、関連する励起電子装置によっ
   て個々には！不透明またほぼ寸透明になる複数の隣接し
   て平行なフィルタ要素？有する探知装置。 （５６）特許請求の範囲第５５項に記載の探知装置にお
   いて、固定された光学要素を備え、該固定された光学要
   素が、は！半球形の透明な部分を有し、該固定された光
   学要素が、その中心から除来された円錐形部分を有し、
   該除失された円錐形部分の細心が前記半球形部分の軸心
   に相当し、前記光学要素の得られる円錐形面が、光学的
   に磨かれ、これにより、入射する放射エネルギが、種々
   な放射状位置から該光学要素に入り、該光学要素によっ
   て屈折され再方向づけされてはソ前記軸心に沿って該光
   学要素を来り、前記放射エネルギ検出装置ｇが、該再方
   向づけされた放射エネルギを受取る如く該光学要素の該
   軸心に沿って配置斤される探知装置。 Ｇ′７）特許請求の範囲第１項に記載の探知装置におい
   て、前記分配されて受取られる放射エネルギの部分を選
   択的に観察する前記装置が、該放射エネルギの伝達の通
   路内に間挿される機械的シャッタ装置を有し、該機械的
   シャッタ装置が、前記探知領域の所定の個々の部分を横
   切って伝達される放射エネルギに前記放射エネルギ検出
   装置を作用可能に露出する探知装置。 （５８）特許請求の範囲第５７項に記載の探知装置にお
   いて、前記橢械的シャッタ装置が、シャッタ制御装置で
   作用可能に制御される開口スロット組立体を有する探知
   装置。 （５９）特許請求の範囲第１項に記載の探知装置におい
   て、前記放射エネルギ検出装置および前記分配されて受
   取られる放射エネルギの部分を選択的に観察する前記装
   置が、は！単一の構成要素に統合され、該単一構成要素
   が、線杉映像センサを有する探知装置。 （６０）放射状に位置する個所の制限された部分から入
   射する電磁放射線を選択的に受取り、該放射線を共通個
   所へ再方向づける光学式スキャナ装置において、 光学要素装置を備え、該光学要素装置が、回転の軸心の
   まわりには〈対称的であり、第１、第２要素を有し、該
   第１、第２要素の少くとも１つが、前記放射線に対して
   は！透明であり、該第１、第２要素が、はソ連続な面で
   区分され、核間が、前記回転軸心に対しかなり斜めであ
   り、これにより、該回転軸心の半径方向に位置する方向
   から前記光学要素装置に当たる放射線が、前記透明な要
   素を通過してこれによって屈折され、これにより、前記
   面との瞬間的な光学的整合状態にある半径方向位置から
   近づく該当たる放射線の部分が、該回転軸心にはソ整合
   する方向へ核間での相互作用によって再方向づけされ、
   次に、該再方向づけされた放射線が、前記透明な要素を
   通過して去り、これにより更に屈折され、更に、前記回
   転軸心のまわりに前記光学要素装置を回転することによ
   り複数の半径方向整合状態に該光学要素装置を位置決め
   する装置と、該位置決め装置を該光学要素装置に結合す
   る装置とを備えるスキャナ装置。 （６１）特許請求の範囲第６０項に記載のスキャナ装置
   において前記位置決め装置が、モータを有し、該モータ
   が、前記光学要素装置２連続的に回転する如く作用し、
   該光学要素装置が、該回転によって生じる振動を低減す
   る如く前記軸方向の対称によって固有に平衡され、前記
   スキャナ装置が、前記再方向づけられた放射線の特性を
   検出する装置を更に備え、該検出装置が、前記透明な要
   素と協動し、前記共通個所に前記回転軸心に沿って配置
   されるスキャナ装置。 （６２）　　所与の線形軸に沿い光学的走査を生じる光
   学式走査装置において、 電磁放射源を放出または検出する電磁放射線変換装置と
   、該変換装置の有効視野を所与の放射源に制限する装置
   と、回転軸心のまわりの回転走査領域にわたり該放射線
   を回転可能に走査する装置と、段付きエシェロン鏡装置
   とを備え、該役付きエシェロン鏡装置が、複数の個々の
   鏡の小面切出しを有し、前記線形軸に整合して前記走査
   領域内に位置し、従つて、前記放射線が、回転可能に走
   査される際、最初に成膜付きエシェロン鏡装置の第１端
   部における該小面切出し鏡要素の第１要素に整合し、次
   に、成膜付きエシェロン鏡装置の第１端部から該鏡装置
   の第２端部まで回転可能な走査を継続する際、残りの各
   小面切出し鏡要素にシーケンス状に整合し、該小面切出
   し鏡要素が、は〈平行な通路を横行する探知放射線を形
   成する様に前記回転可能に走査される放射線を反射可能
   に再方向づける如く個々に方向を与えられ、該平行な通
   路の中心が、前記線形軸に沿いかつ該軸に対しは丈等し
   く離れ、前記回転軸心に対して測定された継続して隣接
   する各小面間の角度変位かは！等しい様に、前記小面切
   出し鏡要素が、配置され、これにより、はｘｉ形の関係
   が、該回転軸心に対する回転可能に走査された放射線の
   瞬間的な角度位置と、前記線形軸に対し生じる再方向づ
   けられた探知放射線の横行個所との間に存在する走査装
   置。