JPS59211805A - Position detector - Google Patents

Position detector

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JPS59211805A
JPS59211805A JP8700983A JP8700983A JPS59211805A JP S59211805 A JPS59211805 A JP S59211805A JP 8700983 A JP8700983 A JP 8700983A JP 8700983 A JP8700983 A JP 8700983A JP S59211805 A JPS59211805 A JP S59211805A
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JP
Japan
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signal
circuit
image
detected
dimensionally
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Application number
JP8700983A
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Japanese (ja)
Inventor
Norio Okuya
奥谷 憲男
Toshitoki Inoue
井上 利勅
Tomohiro Maruo
丸尾 朋弘
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Application filed by Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Priority to US06/694,557 priority patent/US4622502A/en
Publication of JPS59211805A publication Critical patent/JPS59211805A/en
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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01BMEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B11/00Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques

Abstract

PURPOSE:To achieve the detection of a two-dimensional position of an object by twice scannings with a one-dimensional scanner to match the difference in the size of an object by driving a plurality of limiters individually to limit the light receiving surface of a plurality of photoelectric converters arranged two- dimensionally. CONSTITUTION:A detector is arranged on an image formation surface where an image of an object 16 to be detected illuminated with an illuminator 15 is formed with an image formation device 17 and is made up of four photoelectric converters 18a-18d arranged two-dimensionally to detect the brightness of the image. Sixteen limiters 19 limit the light receiving surfaces of the converters 18a-18d and a scanner 21 moves relative positions of the converters 18a-18d one-dimensionally within the image formation surface. The two-dimensional position of the object 16 is determined from a detection signal of the device 18, a limit signal of the device 19 and a scanning signal of the device 21. Thus, the detection of two-dimensional position can be done to match the difference in the size of the object without impairing features by a simplified processing system.

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、工業用ロボットの位置検出装置に関するもの
である。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Field of Industrial Application The present invention relates to a position detection device for an industrial robot.

従来例の構成とその問題点 工業用ロボットを用い作業を行う時、対象とする物体を
正確に位置決めする事が困難である場合、対象とする物
体の位置情報を得る為、位置検出装置が用いられる。
Conventional configuration and its problems When working with an industrial robot, if it is difficult to accurately position the target object, a position detection device is used to obtain position information of the target object. It will be done.

一般に、位置検出装置として工業用カメラが用いられて
いるが、高度な計算機能をもつ処理系が必要であり、使
用するにあたり価格面で問題が多かった。また、簡素化
された処理系による位置検出の一つの方法として、第1
図、第2図、第3図を参照して説明すると、照明1で照
明された被検出物体2が結像□レンズ3により2次元に
4個配列した光電変換器4a、4b、4c、、4d上に
結像する。前記結像レンズ3と前記光電変換器4a。
Generally, industrial cameras are used as position detection devices, but they require a processing system with advanced calculation functions, which poses many problems in terms of cost. In addition, as a method of position detection using a simplified processing system, the first
2 and 3, the object 2 to be detected illuminated by the illumination 1 is imaged by the lens 3, and four photoelectric converters 4a, 4b, 4c are arranged two-dimensionally. The image is formed on 4d. the imaging lens 3 and the photoelectric converter 4a.

4b、4c、4dの間には、走査装置としてガルバノメ
ータ5が配置され、制御装置6より出力された走査信号
で、前記光電変換器4a、4bと4a。
A galvanometer 5 is arranged as a scanning device between 4b, 4c, and 4d, and a scanning signal output from a control device 6 is used to scan the photoelectric converters 4a, 4b, and 4a.

4Cの各々の配列方向に斜めに映像が移動するように駆
動される。まず、駆動回路7よシ走査信号が出力され、
前記ガルバノメータ5か駆動され、前記光電変換器4a
、4b、4c、4d上に結像した前記物体2の映像力ζ
前記光電変換器4a、4bと4 a 、 、4 cの配
列方向に斜めに移動する。前記光電変換器4a、4b、
4c、4dの検出信号P+。
The image is driven to move diagonally in the arrangement direction of each of the 4Cs. First, a scanning signal is output from the drive circuit 7,
The galvanometer 5 is driven, and the photoelectric converter 4a
, 4b, 4c, 4d, the image power ζ of the object 2 is imaged on 4b, 4c, 4d.
It moves obliquely in the arrangement direction of the photoelectric converters 4a, 4b and 4a, 4c. The photoelectric converters 4a, 4b,
Detection signal P+ of 4c and 4d.

P2 、Ps 、P4は、演算回路8aに入力し、1 
(P1+P3)〜(P2+P4)lがスイッチング回路
9に入′力する。前記スイッチング回路9に方向指定回
路1oよりスイッチング信号が入力していると、前記ス
イッチング回路9から+ (’P1+P3)−めSa>
Oとなるような、ある値に設定されたSaと比較し、1
 (P1+P3)−(P2十P4)1> Saとなり、
ゲート回碕11よシ信号が出力される。次に、前記被検
出物体2の映像が前記光電変換器4a。
P2, Ps, P4 are input to the arithmetic circuit 8a, and 1
(P1+P3) to (P2+P4)l are input to the switching circuit 9. When a switching signal is input from the direction specifying circuit 1o to the switching circuit 9, + ('P1+P3)-Me Sa>
Compared with Sa set to a certain value such that O, 1
(P1+P3)-(P20P4)1>Sa,
A signal is output from the gate circuit 11. Next, the image of the object to be detected 2 is transmitted to the photoelectric converter 4a.

4Cと4b’、4dの中間にきた時、予めT a zO
となるようなある値に設定されたTa会と比較し、1(
P1十P3)−(P2+P4)l <Taとなり、比較
回路12より信号が出力される。前記ゲート回路11と
前記比較回路12の信号出力により、AND回路1Sは
、サンプリング回路14にザンブリング信号を出力し、
前記サンプリング回路14は、その時の前記駆動回路7
の走査信号を読み取り、前記光!変換器4a 、4bの
配列方向の位置信号を出力する。その後、前記被検出物
体2の映像が前記光電変換器4b、4d上にきた時、1
(P1+P3)−(P2+P4 ) l > Saとな
り前記ゲート回路9aよりの信号はなくなる。また、演
算回路8bへの入力は、l (P1+P2)−(P3−
1−P4)l となり前記スイッチング回路9に入力す
る、前記スイッチング−路9に方向指定回路1oよシス
イツチング信号が入力していないと、前記スイッチング
回路9から1(P1+P2)−(P3+P4) lが出
力され、以下前述の通りに処理され、サンプリング回路
14は、前記光電変換器4a、4cの配列方向の位置信
号を出力する。この様に、2次元に4個配列した光電変
換器上に結像した映像を、走査装置によシ各々の4個の
光電変換器の配列方向に斜めに移動させ、4個の光電変
換器の検出信号を各々演算処理することにより、位置検
出を行うものは、被検出物体の大きさが異なる場合には
、光学的に像倍率を変更する必要があり、即応性という
面で問題があった。
When it comes to the middle of 4C, 4b', and 4d, T a zO
Compared with the Ta meeting set to a certain value such that 1(
P10P3)-(P2+P4)l<Ta, and the comparison circuit 12 outputs a signal. Based on the signal outputs of the gate circuit 11 and the comparison circuit 12, the AND circuit 1S outputs a summing signal to the sampling circuit 14,
The sampling circuit 14 controls the drive circuit 7 at that time.
Read the scanning signal of the light! A position signal in the array direction of the transducers 4a and 4b is output. After that, when the image of the object to be detected 2 comes on the photoelectric converters 4b and 4d, 1
(P1+P3)-(P2+P4) l>Sa, and the signal from the gate circuit 9a disappears. In addition, the input to the arithmetic circuit 8b is l (P1+P2)-(P3-
1-P4)l is input to the switching circuit 9. If the switching signal from the direction specifying circuit 1o is not input to the switching path 9, 1(P1+P2)-(P3+P4)l is output from the switching circuit 9. The sampling circuit 14 outputs a position signal in the arrangement direction of the photoelectric converters 4a, 4c. In this way, the image formed on the four photoelectric converters arranged two-dimensionally is moved diagonally by the scanning device in the arrangement direction of each of the four photoelectric converters, and the four photoelectric converters are Detection signals that perform position detection by arithmetic processing are required to optically change the image magnification when the size of the object to be detected differs, which poses a problem in terms of quick response. Ta.

発明の目的 本発明は、上記従来の問題点を解消するもので、簡素化
゛さiた処理系によるという特徴をそこなうことなく、
1次元走査装置の2回走査で、対象とする物体の大きさ
の相違に即応して、物体の2次元位置検出を行う2次元
位置検出装置を提供することを目的とする。
OBJECTS OF THE INVENTION The present invention solves the above-mentioned problems of the conventional art, without sacrificing the feature of a simplified processing system.
It is an object of the present invention to provide a two-dimensional position detecting device that detects the two-dimensional position of an object by scanning twice with a one-dimensional scanning device in response to the difference in the size of the target object.

発明の構成 本発明は、被検出物体を照明する照明装置と、前記被検
出物体の像を結像させる結像装置と、結像面上に配置し
像の明るさを検出する2次元に4個配列した光電変換器
よ、す・なる検出装置と、前記光電変換器の受“光面を
制限す、る複数個に配列した制限装置と、像と前記光電
変換器の相対位置を結像面内で1次元移動させる走査装
置と、前記検出装置の検出信号と前記制限装置の制限信
号と前記走査装置の走査信号とによシ前記被検出物体の
2次元位置を決定する決定手段から構成されておシ、被
検出物体の位置検出処理の簡素化をそこなうことなく、
1次元走査装置の2回走査で大きさの相違に即応して2
次元位置検出をはかるものである。
Structure of the Invention The present invention includes an illumination device that illuminates an object to be detected, an imaging device that forms an image of the object to be detected, and a two-dimensional A detection device consisting of a plurality of photoelectric converters arranged in an array, a limiting device arranged in a plurality of pieces to limit the light receiving surface of the photoelectric converter, and an image forming system that determines the relative position of an image and the photoelectric converter. Consisting of a scanning device that moves one-dimensionally within a plane, and determining means that determines the two-dimensional position of the detected object based on a detection signal of the detection device, a limiting signal of the limiting device, and a scanning signal of the scanning device. However, without sacrificing the simplification of the process of detecting the position of the detected object,
The one-dimensional scanning device scans twice to immediately respond to the difference in size.
It measures dimensional position detection.

実施例の説明 以下に本発明の一実施例を図にもとづいて説明する。Description of examples An embodiment of the present invention will be described below based on the drawings.

第4図において、照明装置15で照明された被検出物体
16が結像レンズ17により2次元に4個配列した光電
変換器18a、18b、18c。
In FIG. 4, four photoelectric converters 18a, 18b, and 18c are arranged two-dimensionally by an imaging lens 17 to detect objects 16 illuminated by an illumination device 15.

18d上に結像する。前記光電変換器18 a + 1
8 b+IBc、18dの受光面上には、受光面の寸法
を制限する制限装置19が配置され、制御装置2゜より
出力された駆動信号で駆動される。前記制限装置19は
、液晶の電気光学効果を利用したもので、19a 、 
19b・・・・・・19pの16の液晶より構成され、
配列方向は前記光電変換器18&、18b。
The image is formed on 18d. The photoelectric converter 18 a + 1
A limiting device 19 for limiting the dimensions of the light receiving surface is arranged on the light receiving surface of 8b+IBc and 18d, and is driven by a drive signal output from the control device 2°. The limiting device 19 utilizes the electro-optic effect of liquid crystal, and includes 19a,
Consists of 16 liquid crystals of 19b...19p,
The arrangement direction is the photoelectric converters 18&, 18b.

180.18dの配列方向と一致し、前記制限装置19
b、19f 、19j、19nとj 9c 、 19(
J plsk、19oの中央線と前記光電変換器18a
180.18d, and the restriction device 19
b, 19f, 19j, 19n and j 9c, 19(
J plsk, the center line of 19o and the photoelectric converter 18a
.

18cと18b、18dの中央線が、前記制限装置19
9,19f 、19g、19hと19=、1sj。
The center lines of 18c, 18b, and 18d are connected to the restriction device 19.
9, 19f, 19g, 19h and 19=, 1sj.

19に、191の中央線と前記光電変換器18a。19, the center line of 191 and the photoelectric converter 18a;

18bと18C218dの中゛火線が一致する様配列さ
れ、各々は通電で光を透過、遮断で光を遮光する様にな
っている。前記結像レンズ17と前記制限装置19の間
には、走査装置としてガルバノメータ21が配置され、
制限装置2oより出力された走査信号で、前記光電変換
器18a、18bと18a、18cの各々の配列方向に
斜めに映像が移動するように駆動され、前記結像レンズ
17の光軸に垂直な面と、前記ガルバノメータ21の揺
動軸のなす角が第4図において時計回シ方向にθとなる
様に、前記ガルバノメータ21は配置されている。
18b and 18C218d are arranged so that their cauldrons are aligned, and each is configured to transmit light when energized and to block light when cut off. A galvanometer 21 is arranged as a scanning device between the imaging lens 17 and the limiting device 19,
The scanning signal output from the limiting device 2o drives the image to move obliquely in the arrangement direction of each of the photoelectric converters 18a, 18b and 18a, 18c, and the image is moved perpendicular to the optical axis of the imaging lens 17. The galvanometer 21 is arranged so that the angle between the plane and the pivot axis of the galvanometer 21 is θ in the clockwise direction in FIG.

次に第6.7,8図において、前記被検出物体16の位
置を決定する決定原理を説明すると、配列した前記制限
装置19a 、 19b・・・・・・19pの各々の形
状をlXL前記光電変換器1sa、1ab。
Next, referring to FIGS. 6.7 and 8, to explain the principle of determining the position of the object to be detected 16, the shape of each of the arranged limiting devices 19a, 19b...19p is Converters 1sa, 1ab.

1sc、1sdの各々の形状を21×211前記被検出
物体16の寸法をLXLとすれば、前記被検出物体の寸
法がL(2,/の場合には、前記制限装置19b、15
jc、19f、19g、19j。
If the size of each of 1sc and 1sd is 21 x 211 and the size of the detected object 16 is LXL, then if the size of the detected object is L(2, /, then the limiting devices 19b, 15
jc, 19f, 19g, 19j.

191C,19n、19oと19e 、 19f、19
g。
191C, 19n, 19o and 19e, 19f, 19
g.

19h、1st 、19j 、19に、191を通電す
る事により、配列方向に斜めに映像が移動しても、各々
47sinθ、4.’/1cosθの中肉に位置する前
°記被検出物体16の映像は、必らず前記制限装置19
b、19f、19j、19nと19c、19g、’19
k。
By energizing 191 to 19h, 1st, 19j, and 19, even if the image moves diagonally in the array direction, 47 sin θ, 4. The image of the object to be detected 16 located in the middle of '/1 cos θ is always captured by the limiting device 19.
b, 19f, 19j, 19n and 19c, 19g, '19
k.

190の、また19e、1sf、1eg、1shと19
i、19j。
190, also 19e, 1sf, 1eg, 1sh and 19
i, 19j.

19に、191の配列間隔の中央線を横切り、前記光電
変換器18a、18b、18c、1B、dの像の明るさ
P3)−(P2+P4)l 、l (P1+P2)−(
P3+P’4) ′Iを求めれば、前記被検出物体16
の映像が前記制限装置19b、 19f、 19j 、
 19nと19c 、 19q’。
19, the brightness of the image of the photoelectric converters 18a, 18b, 18c, 1B, d across the center line of the array interval 191 P3)-(P2+P4)l,l(P1+P2)-(
P3+P'4) 'I is obtained from the detected object 16.
The images of the restriction devices 19b, 19f, 19j,
19n, 19c, 19q'.

19に、19oの中間に位置する時は、l (P1+’
P3)−(P2+P4)lzo、19e、19f 、1
9g 、19hと19i 、19j 、19に、191
の中間に位置する時は、l (P1十P、2 )−(P
3+P4 ) l;O,その近傍では、1  (P 1
 十P3 )  (P2 +P4 ) I > Oz 
 I (P1+P2 )−(P3+P4 ) I > 
O,それ以外では、1(P1+P3)−(P2+P4)
l:o、l (P1+P2)−(P3+P4)l夕0と
なる。また、前記被検出物体16の寸法がl<L<31
の場合には、前記制限装置19a。
When it is located between 19 and 19o, l (P1+'
P3)-(P2+P4)lzo, 19e, 19f, 1
9g, 19h and 19i, 19j, 19, 191
When it is located in the middle of , l (P10P, 2 ) - (P
3+P4) l;O, in the vicinity, 1 (P 1
10P3) (P2 +P4) I > Oz
I (P1+P2)-(P3+P4) I>
O, otherwise 1(P1+P3)-(P2+P4)
l: o, l (P1+P2)-(P3+P4)l becomes 0. Further, the dimensions of the detected object 16 are l<L<31
In this case, the restriction device 19a.

19c、19e、19g、19i 、19k 、19m
、19oと19a、19b、190,19d、191.
19j719k。
19c, 19e, 19g, 19i, 19k, 19m
, 19o and 19a, 19b, 190, 19d, 191.
19j719k.

191を通電し、2n<L<41の場合には、前記制限
装置19a、19d、19e、19h、19i。
191 is energized, and when 2n<L<41, the limiting devices 19a, 19d, 19e, 19h, 19i.

191.19m、19pと19a 、19b、19c 
、19d。
191.19m, 19p and 19a, 19b, 19c
, 19d.

19m、19n、19o、1’9pを通電する事により
前述のL<21の場合と同様の結果が得られる点に着目
するものである。
The focus is on the fact that by energizing 19m, 19n, 19o, and 1'9p, the same result as in the case of L<21 described above can be obtained.

制御装置20の構成の一例を示すと第10図のように、
寸法指定回路22、方向指定回路2″3、液晶駆動回路
24、演算回路2s’a、2sb、xイツチング回路2
6、ゲート回路27、比較回路28、AND回路29、
サンプリング回路30゜ガルバノ駆動回路31から構成
されている。前記寸法指定回路22より寸法指定回路、
前記方向指定回路より方向指定信号、スイッチング信号
が出力されると、前記液晶駆動回路24は駆動信号を制
限装置19b、1.9c、19f、19g、19j 、
’19k 、 19n 、 19oと19e、1sf、
19h。
An example of the configuration of the control device 20 is shown in FIG.
Dimension designation circuit 22, direction designation circuit 2''3, liquid crystal drive circuit 24, arithmetic circuit 2s'a, 2sb, x switching circuit 2
6, gate circuit 27, comparison circuit 28, AND circuit 29,
It consists of a sampling circuit 30° and a galvano drive circuit 31. A dimension designation circuit from the dimension designation circuit 22,
When the direction specifying signal and the switching signal are output from the direction specifying circuit, the liquid crystal drive circuit 24 limits the drive signal to the limiting devices 19b, 1.9c, 19f, 19g, 19j,
'19k, 19n, 19o and 19e, 1sf,
19h.

19i 、19j 、19に、191と19a 、19
c。
19i, 19j, 19, 191 and 19a, 19
c.

19e、19g、19i、19に、19m、19o。19e, 19g, 19i, 19, 19m, 19o.

と19a、19b、19c、19d、19i 。and 19a, 19b, 19c, 19d, 19i.

191.19に、191と19 a 、 19d、19
e。
191.19, 191 and 19a, 19d, 19
e.

1sh、1si 、1sl 、1em、19pと19a
1sh, 1si, 1sl, 1em, 19p and 19a
.

19b、19c、19d、19m、19o、19pの内
いずれか1組に出力し、前記スイッチング回路26は、
前記演算回路25a、25bの出力のいずれか1つを前
記ゲート回路27、前記比較回路28に出力する。前記
光電変換器18a、1’8b。
The switching circuit 26 outputs to any one of 19b, 19c, 19d, 19m, 19o, and 19p, and the switching circuit 26
One of the outputs of the arithmetic circuits 25a and 25b is outputted to the gate circuit 27 and the comparison circuit 28. The photoelectric converters 18a, 1'8b.

18G、18dの検出信号P1.P2 、P3.P4は
、前記演算回路25a 、26bで演算され各々(P2
+P4 )−(P1十P3 )、(P1+P2 )−(
P3十P4) となる。前記ゲート回路27は入力の値
がある値以上になった時からある値以下になるまでの聞
出力信号を出し、前記比較回路28は、入力の値ミoと
なった時に出力信号を出す。
18G, 18d detection signal P1. P2, P3. P4 is calculated by the calculation circuits 25a and 26b, respectively (P2
+P4)-(P10P3), (P1+P2)-(
P30P4). The gate circuit 27 outputs an output signal from when the input value exceeds a certain value until it falls below a certain value, and the comparator circuit 28 outputs an output signal when the input value reaches the input value mio.

前記ゲート回路27と前記比較回路28の出力は前記A
ND回路29に接続され、走査信号を出力する前記ガル
バノ駆動回路31に接続された前記サンプリング回路3
oにサンプリング信号を与える。前記サンプリング回路
3Qは、サンプリング信号により前記ガルバノ駆動回路
31の走査信号を読み取り、位置信号を出力する。
The outputs of the gate circuit 27 and the comparison circuit 28 are the A
The sampling circuit 3 is connected to the ND circuit 29 and connected to the galvano drive circuit 31 that outputs a scanning signal.
Give a sampling signal to o. The sampling circuit 3Q reads the scanning signal of the galvano drive circuit 31 using a sampling signal and outputs a position signal.

次に上記のように構成した本実施例の位置検出装置につ
いて以下その動作を説明する。
Next, the operation of the position detection device of this embodiment configured as described above will be explained below.

L〈21の被検出物体を検出する場合、まず、前記寸法
指定回路22より寸法指定信号、前記方向指定回路23
よp−+方向指定信号、スイッチング信号が出力され、
前記液晶駆動回路24は駆動信号を前記制限装置19に
出力し、前記制限装置19b、t9c、19f 、19
g、19j、191c。
When detecting the detected object of L<21, first, a dimension designation signal is sent from the dimension designation circuit 22, and a dimension designation signal is sent from the direction designation circuit 23.
Yop-+ direction designation signal and switching signal are output,
The liquid crystal drive circuit 24 outputs a drive signal to the limiting device 19, and the limiting devices 19b, t9c, 19f, 19
g, 19j, 191c.

19n 、 19oは通電され光を透過状態になり、前
記スイッチング回路26は前記光電変換器18a。
19n and 19o are energized to transmit light, and the switching circuit 26 is the photoelectric converter 18a.

18b、18c、18dの検出信号P1.P2゜P3.
P4を演算出力する前記演算回路25aの(P2+P4
 ) −(Pl +P3 )を受け、前記ゲート回路2
7、前記比較回路28に出力する。同時に前記ガルバノ
駆動回路31より走査信号が出力され、前記ガルバノメ
ータ21が駆動され、前記光電変換器18a、18b、
18c 、1ad上に結像した前記被検出物体16の映
像が、前記光電変換器18a、18bとI Ba 、 
18Cの各々の配列方向に対しθの角度をもって移動す
る。前記被検出物体16の映像が前記制限装置19b、
19f。
18b, 18c, 18d detection signals P1. P2゜P3.
(P2+P4) of the calculation circuit 25a which calculates and outputs P4.
) −(Pl +P3 ), the gate circuit 2
7. Output to the comparison circuit 28. At the same time, a scanning signal is output from the galvano drive circuit 31, the galvanometer 21 is driven, and the photoelectric converters 18a, 18b,
The image of the object to be detected 16 formed on 18c and 1ad is transmitted to the photoelectric converters 18a and 18b and IBa,
It moves at an angle of θ with respect to the arrangement direction of each of 18C. The image of the detected object 16 is the restriction device 19b,
19f.

19j、19n上にきた時、予めSa>oとなるような
ある値に設定されたSaと比較し、(P2十P4)−(
P1+P3))Saとなり、前記ゲート回路27より信
号が出力される。次に、前記被検出物体16の映像が前
記制限装置19b、19f。
When reaching 19j and 19n, compare it with Sa, which was previously set to a certain value such that Sa>o, and get (P20P4) - (
P1+P3))Sa, and a signal is output from the gate circuit 27. Next, the image of the detected object 16 is transmitted to the restriction devices 19b and 19f.

19j、19nと19c、19g、19に、19゜の中
間にきた時、予めTa;Oとなるようなある値に設定さ
れたTaと比較し、(P2+P4 )−(P1+P3 
) −Taとなり、前記比較回路28より信号が出力さ
れる。前記ゲート回路27と前記比較回路28の信号出
力より、前記AND回路29ば、前記サンプリング回路
30にサンプリング信号を出力し、前記サンプリン/回
路3oは、その時の前記ガルバノ駆動回路31の走査信
号を読み取p1前記光電変換器18a、18bの配列方
向の位置信号を出力する。その後、前記被検出物体16
の映像が前記制限装置19 c 、 19g、19k。
19j, 19n, 19c, 19g, 19, when it comes to the middle of 19 degrees, compare it with Ta, which was previously set to a certain value such that Ta; O, and calculate (P2 + P4) - (P1 + P3
) -Ta, and the comparison circuit 28 outputs a signal. Based on the signal outputs of the gate circuit 27 and the comparison circuit 28, the AND circuit 29 outputs a sampling signal to the sampling circuit 30, and the sampling/circuit 3o reads the scanning signal of the galvano drive circuit 31 at that time. p1 Outputs a position signal in the arrangement direction of the photoelectric converters 18a and 18b. After that, the detected object 16
The images are of the restriction devices 19c, 19g, and 19k.

19o上にきた時、予めSb<Oとなるようなある値に
設定されたsbと比較し、(P2+P4)−(P1+P
3 )(Sbとなり前記ゲート回路27よりの信号はな
くなる。次に前記ガルバノ駆動回路31の走査信号が1
周期終了すると、前記方向指定回路23の方向指定信号
、スイッチング信号が変化し、前記制限装置19e 、
19f 、19g、19h。
When reaching 19o, compare it with sb previously set to a certain value such that Sb<O, and calculate (P2+P4)-(P1+P
3) (Sb becomes Sb, and the signal from the gate circuit 27 disappears.Next, the scanning signal of the galvano drive circuit 31 becomes 1.
When the cycle ends, the direction specifying signal and switching signal of the direction specifying circuit 23 change, and the limiting device 19e,
19f, 19g, 19h.

19i 、19j 、19に、191は通電され光を透
過状態になり、前記スイッチング回路26は前記演算回
路26bの(Pl +P2 ) −(P3+P4 )を
受け、前記ゲート回路27、前記比較回路28に出力す
る。同時に前記ガルバノ駆動回路31よシ走査信号が出
力され、以、下前述と同様にして(P1十P2)−(P
3十P4 )は、前記ゲート回路27、前記比較回路2
8、前記AND回路29で処理され、前記サンプリング
回路30は、その時の前記ガルバノ駆動回路31の走査
信号を読み取シ、前記光電変換器18.a、180の配
列方向の位置信号を出力する。
19i, 19j, 19, 191 is energized to transmit light, and the switching circuit 26 receives (Pl + P2) - (P3 + P4) of the arithmetic circuit 26b and outputs it to the gate circuit 27 and the comparison circuit 28. do. At the same time, the galvano drive circuit 31 outputs a scanning signal, and from here on, in the same manner as described above, (P1 + P2) - (P
30P4) is the gate circuit 27, the comparison circuit 2
8. Processed by the AND circuit 29, the sampling circuit 30 reads the scanning signal of the galvano drive circuit 31 at that time, and the scanning signal is processed by the photoelectric converter 18. a, 180 position signals in the array direction are output.

また、l<L<31.21<L’<41の被検出物体を
検出する場合も、前述の通りであるので説明は省略する
Furthermore, since the case of detecting a detected object with l<L<31.21<L'<41 is as described above, the explanation will be omitted.

以上のように本実施例によれば、16個配列した制御装
置を個別に駆動し、2次元に4個配列した光電変換器の
受光面を制限することにより、対象とする物体の大きさ
の相違に即応して、簡素化された処理系によるという特
徴をそこなうことなく、1次元走査装置の2回走査で物
体の2次元位置検出ができる。
As described above, according to this embodiment, by individually driving the 16 arrayed control devices and limiting the light receiving surface of the 4 two-dimensionally arrayed photoelectric converters, the size of the target object can be controlled. In response to the difference, the two-dimensional position of an object can be detected by scanning twice with a one-dimensional scanning device without sacrificing the feature of a simplified processing system.

なお、実施例において16個配列した制限装置を用いた
が、異なる配列数の制限装置におき換えても同様の結果
が得られることは、言うまでもない。1だ、第8図の場
合、制限装置19f、19Cr119j、19kを通電
していないが、第9図の様に、内側の制限装置を全て透
過状態にしても良い。
In the embodiment, 16 limiting devices were used, but it goes without saying that similar results can be obtained even if the restricting devices are arranged in a different number. 1. In the case of FIG. 8, the limiting devices 19f, 19Cr 119j, and 19k are not energized, but all of the inner limiting devices may be in a transparent state as shown in FIG.

発明の効果 本発明は、2次元に4個配列した光電変換器上(に結像
した映像を、走査装置により各々の光電変換器の配列方
向に斜めに移動させ、制限装置により各々の光電変換器
の受光面を制限し、各々の光電変換器の検出信号を演算
処理することにより、簡素化された処理系により1次元
走査装置の2回走査で、被検出物体の大きさの相違に即
応して、被検出物体の2次元位置を検出する効果を得る
ことができる優れた位置検出装置を実現できるものであ
る。
Effects of the Invention The present invention uses a scanning device to move an image formed on four photoelectric converters arranged in a two-dimensional manner diagonally in the arrangement direction of each photoelectric converter, and a limiting device to control each photoelectric conversion. By limiting the light-receiving surface of the device and processing the detection signals of each photoelectric converter, a simplified processing system can quickly respond to differences in the size of the detected object with two scans of the one-dimensional scanning device. As a result, it is possible to realize an excellent position detection device that can obtain the effect of detecting the two-dimensional position of the detected object.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は従来例としての位置検出装置の構成図、第2図
は従来例の決定原理を示す原理図、第3図は従来例とし
ての制御装置の構成図、第4図は本発明の実施例として
の位置検出装置の構成図、第5図は本発明の実施例とし
ての16個配列した制限装置の構成図、第6.7,8.
9図は本発明の実施例の決定原理を示す原理図、第10
図は本発明の実施例としての制御装置の構成図である。 1.16・・・・・・照明装置、2,16・・・・・・
被検出物体、3 、17−−−−−−結像レンズ、4a
、4b、4c。 4d、1sa、tab、1sc、′1sd−・−光電変
換器、5.21・・・・・・ガルバノメータ、6.20
・・・・・・制御装置、19・・・・・・制限装置。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか1名第1
図 第2図 ttltrffi 第3図   □ 第5図
FIG. 1 is a configuration diagram of a position detection device as a conventional example, FIG. 2 is a principle diagram showing the determination principle of the conventional example, FIG. 3 is a configuration diagram of a control device as a conventional example, and FIG. Fig. 5 is a block diagram of a position detection device as an embodiment of the present invention, and Fig. 5 is a block diagram of a restriction device arranged in 16 pieces as an embodiment of the present invention.
Figure 9 is a principle diagram showing the determination principle of the embodiment of the present invention;
The figure is a configuration diagram of a control device as an embodiment of the present invention. 1.16...Lighting device, 2,16...
Object to be detected, 3, 17---Imaging lens, 4a
, 4b, 4c. 4d, 1sa, tab, 1sc, '1sd--Photoelectric converter, 5.21... Galvanometer, 6.20
...Control device, 19...Restriction device. Name of agent: Patent attorney Toshio Nakao and 1 other person No. 1
Figure 2 ttltrffi Figure 3 □ Figure 5

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 被検出物体を照明する照明装置と、前記被検出物体の像
を結像させる結像装置と、結像面上に配置し像の明るさ
を検出する2次元に4個配列した光電変換器よりなる検
出装置と、前記光電変換器の受光面を制限する複数個に
配列した制限装置と、像と前記光電変換器の相対位置を
結像面内で1次元移動させる走査装置と、前記検出装置
の検出信号と前記制限装置の制限信号と前記走査装置の
走査信号とにより前記被検出物体の2次元位置を決定す
る決定手段とを備えた位置検出装置。
An illumination device that illuminates an object to be detected, an imaging device that forms an image of the object to be detected, and four photoelectric converters that are arranged two-dimensionally and arranged on an imaging plane to detect the brightness of the image. a detection device, a plurality of limiting devices arranged to limit the light-receiving surface of the photoelectric converter, a scanning device that moves the relative position of the image and the photoelectric converter one-dimensionally within an imaging plane, and the detection device a determining means for determining a two-dimensional position of the detected object based on a detection signal of the limiting device, a limiting signal of the limiting device, and a scanning signal of the scanning device.
JP8700983A 1983-05-17 1983-05-17 Position detector Pending JPS59211805A (en)

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