JPS6055211A - 非接触三次元測定装置 - Google Patents
非接触三次元測定装置Info
- Publication number
- JPS6055211A JPS6055211A JP16344283A JP16344283A JPS6055211A JP S6055211 A JPS6055211 A JP S6055211A JP 16344283 A JP16344283 A JP 16344283A JP 16344283 A JP16344283 A JP 16344283A JP S6055211 A JPS6055211 A JP S6055211A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- light
- measured
- mirror
- light source
- measuring device
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
- G01B11/00—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
- G01B11/24—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring contours or curvatures
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Length Measuring Devices By Optical Means (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】
本発明は立体の被測定物の形状を非接触で計測する測定
装置に関するものである。
装置に関するものである。
三次元測定方法としては被加工物等を測定する接触式の
三次元測定方法が提案されているが、例えば、人間の体
を測定するのに接触式では精度が悪くしかも被測定者に
不快感を与えるため問題がある。
三次元測定方法が提案されているが、例えば、人間の体
を測定するのに接触式では精度が悪くしかも被測定者に
不快感を与えるため問題がある。
そこで、非接触で入間の体形等被測定物を測定すること
のできる三次元測定装置の実現が望まれている。
のできる三次元測定装置の実現が望まれている。
本発明の目的は、非接触で立体の三次元測定が容易に実
現できる測定装置を提供することにある。
現できる測定装置を提供することにある。
本発明による非接触三次元測定装置は、発光源から発光
する光をコリメートレンズにより平行光にし、この発光
源とコリメータレンズと共に同時に回転される反射鏡と
を被測定物の上方に配置しこの位置から放射状に光を回
転させる。この光を被測定物の上方円周方向から環状の
鏡で下方に反射させる。さらにこの光を前記環状の鏡と
対になった環状の鏡で被測定物の方向に反射させ被測定
物に照射させる。被測定物に照射した光に対してわずか
に角度をもった反射光は、前記発光源から被測定物に照
射する光とほぼ同じ光路を戻る。この戻９元を発光源の
近傍に設けた集光レンズと受光センサで検出する。この
受光センサ上に結像された光の位置と基準位置との差を
検出することＫよって被測定物の位置を基準位置からの
差として検出する。したがって、被測定物の上方に設け
た発光源とコリメートレンズと反射鏡と集光レンズと受
光センサとを回転させて被測定物の基準位置からの距離
を周囲全域にわたって測定でき被測定物の二次元情報と
して得ることができる。さらに、被測定物の上方に設け
た発光源とコリメートレンズと反射鏡と集光レンズと受
光センサとを共に前記一対の環状の鏡を被測定物の高さ
方向に移動させ、基準位置からの移動量を測定すること
によシ、被測定物に照射している光の高さ方向の位置が
検出でき、先に得た二次元情報と合せて被測定物の位置
を三次元情報として得ることができる。そして、この情
報は被測定物の周囲および高さ方向全域にわたって得る
ことができる。
する光をコリメートレンズにより平行光にし、この発光
源とコリメータレンズと共に同時に回転される反射鏡と
を被測定物の上方に配置しこの位置から放射状に光を回
転させる。この光を被測定物の上方円周方向から環状の
鏡で下方に反射させる。さらにこの光を前記環状の鏡と
対になった環状の鏡で被測定物の方向に反射させ被測定
物に照射させる。被測定物に照射した光に対してわずか
に角度をもった反射光は、前記発光源から被測定物に照
射する光とほぼ同じ光路を戻る。この戻９元を発光源の
近傍に設けた集光レンズと受光センサで検出する。この
受光センサ上に結像された光の位置と基準位置との差を
検出することＫよって被測定物の位置を基準位置からの
差として検出する。したがって、被測定物の上方に設け
た発光源とコリメートレンズと反射鏡と集光レンズと受
光センサとを回転させて被測定物の基準位置からの距離
を周囲全域にわたって測定でき被測定物の二次元情報と
して得ることができる。さらに、被測定物の上方に設け
た発光源とコリメートレンズと反射鏡と集光レンズと受
光センサとを共に前記一対の環状の鏡を被測定物の高さ
方向に移動させ、基準位置からの移動量を測定すること
によシ、被測定物に照射している光の高さ方向の位置が
検出でき、先に得た二次元情報と合せて被測定物の位置
を三次元情報として得ることができる。そして、この情
報は被測定物の周囲および高さ方向全域にわたって得る
ことができる。
この被測定物の位置の三次元情報をコンピュータに入力
し、座標交換してＣＲＴあるいはＸ Ｙプロッター上に
出力ぢゼることかできる。゛また、ＯＲ，ＴあるいはＸ
−Ｙブロックに表示式れた位置を指示することにより、
被測定物の全体あるいは局部の寸法を測定することがで
きる。
し、座標交換してＣＲＴあるいはＸ Ｙプロッター上に
出力ぢゼることかできる。゛また、ＯＲ，ＴあるいはＸ
−Ｙブロックに表示式れた位置を指示することにより、
被測定物の全体あるいは局部の寸法を測定することがで
きる。
以干、本発明について図面を用いて詳細に説明する。
第１図は本発明による非接触三次元測定装置の一実施例
を示す斜視図、第２図は測定原理を示す光路図、第３図
は座標変換、図表処理等を行なう２ステム構成を示すブ
ロック図である。
を示す斜視図、第２図は測定原理を示す光路図、第３図
は座標変換、図表処理等を行なう２ステム構成を示すブ
ロック図である。
第１図において、１は被測定物である。２は、例えば半
導体レーザダイオード等の発光源とコリメータレンズを
納めたコリメート光源、３はコリメート光源２と同時一
体に回転する鏡であり、コリメート光源２からの光軸に
対して４５°傾いており光を９０度曲けて反射させる。
導体レーザダイオード等の発光源とコリメータレンズを
納めたコリメート光源、３はコリメート光源２と同時一
体に回転する鏡であり、コリメート光源２からの光軸に
対して４５°傾いており光を９０度曲けて反射させる。
４は鏡３を中心に設けた環状の鏡であり、この反射面は
鏡３によって反射される光に対して４５度傾いており、
光を下方に反射させる。５は現状の鏡４と同形状のもの
を鏡面を錠、４と対向する様に設けた鏡であり、光を被
測定物１に照射する。
鏡３によって反射される光に対して４５度傾いており、
光を下方に反射させる。５は現状の鏡４と同形状のもの
を鏡面を錠、４と対向する様に設けた鏡であり、光を被
測定物１に照射する。
６は集光レンズでおって、前記コリメート光源１、鋭３
とともに一体回転するものであって、被測定物１に照射
する光に対してわずかな角度をもって反射され、前記［
４，５，３’ｒ経て戻る光を受光センサ７上に結像する
。
とともに一体回転するものであって、被測定物１に照射
する光に対してわずかな角度をもって反射され、前記［
４，５，３’ｒ経て戻る光を受光センサ７上に結像する
。
なお、コリメート光源２．集光レンズ６、受光センサ７
によりスポット位置検出器を形成する。
によりスポット位置検出器を形成する。
第２図において、コリメート光源２から出た光は鏡３．
鏡４．鏡５によ勺反射され、被測定物１ａに照射される
。被測定物１ａからの発射光の１部は光路Ａを通り、受
光センサ７ａ点に集光する。
鏡４．鏡５によ勺反射され、被測定物１ａに照射される
。被測定物１ａからの発射光の１部は光路Ａを通り、受
光センサ７ａ点に集光する。
被測定物１の反射が１ｂで生じると光路Ｂを通シ受光セ
ンサ７の７ｂの点に集光される。したがつて、被測定物
１の基準位置からの移動量と、受光センサに集光される
光の点の基準位置からの移動量の関係を知っておくと、
受光センサ上の集光点の位置を検出することにより被測
定物１の位置を測定することができる。この原理は一点
の位置を測定するスポット位置検出器（別名 オプトケ
ータ）として一般に知られている。この方式で被ｆｆ１
ｌｌ定物１までの距離をカリ定し、コリメート光源２゜
鏡３．集光レンズ６、および受光センサ７を同時回転す
る回転角をエンコーダ（図示せ丁）等により検出し光の
照射している方向を知ることにより被測定物１の位置を
知ることができ、被６（１ｊ定物１の二次元情報を得る
ことができる。また、コリメート光源２．鏡３．鋭４．
＠５．＠光レンズ６および受光センサ７の位置関係を保
った状態でそれらを誠測定物１の高さ方向に移動させ、
その移動量をリニアセンサ等で検出し被測定物１へ照射
している光の高さ方向の位置を知ることができる。
ンサ７の７ｂの点に集光される。したがつて、被測定物
１の基準位置からの移動量と、受光センサに集光される
光の点の基準位置からの移動量の関係を知っておくと、
受光センサ上の集光点の位置を検出することにより被測
定物１の位置を測定することができる。この原理は一点
の位置を測定するスポット位置検出器（別名 オプトケ
ータ）として一般に知られている。この方式で被ｆｆ１
ｌｌ定物１までの距離をカリ定し、コリメート光源２゜
鏡３．集光レンズ６、および受光センサ７を同時回転す
る回転角をエンコーダ（図示せ丁）等により検出し光の
照射している方向を知ることにより被測定物１の位置を
知ることができ、被６（１ｊ定物１の二次元情報を得る
ことができる。また、コリメート光源２．鏡３．鋭４．
＠５．＠光レンズ６および受光センサ７の位置関係を保
った状態でそれらを誠測定物１の高さ方向に移動させ、
その移動量をリニアセンサ等で検出し被測定物１へ照射
している光の高さ方向の位置を知ることができる。
したがって、前に述べた様にして得られる被測定−物１
の二次元情報と合わせて三次元情報として得ることかで
きる。この三次元情報を第Ｓ図に示すように、演算処理
部１２に送って処理をすることにより、グラフィックデ
ィスプレイやＸ−Ｙプロッタ等に三次元表示することが
できる。
の二次元情報と合わせて三次元情報として得ることかで
きる。この三次元情報を第Ｓ図に示すように、演算処理
部１２に送って処理をすることにより、グラフィックデ
ィスプレイやＸ−Ｙプロッタ等に三次元表示することが
できる。
また、三次元表示されたグラフィックディスプレイ等の
位置を指定することにより被測定物の指定された位置の
寸法を知ることができる。
位置を指定することにより被測定物の指定された位置の
寸法を知ることができる。
なお、実施例においては、コリメータ光源で集光レンズ
６、受光センサとりなるスポット位置検出器８に対する
光入出力のために光軸を４５度変える鏡３を用いている
が、前記スポット位置検出器８に対する入出力光を直接
、環状の鏡４へ（鏡３ｆ：用いず）送るようにしても良
い。
６、受光センサとりなるスポット位置検出器８に対する
光入出力のために光軸を４５度変える鏡３を用いている
が、前記スポット位置検出器８に対する入出力光を直接
、環状の鏡４へ（鏡３ｆ：用いず）送るようにしても良
い。
以上述べたように、本発明による非接触三次元測定方法
においては、光源および受光センサが１個で良く、駆動
も発光源、受光センサ部、鏡を同時に回転させ、それら
と環状反射鏡２個を同時に高さ方向に移動させるだけで
よく、非常に簡単な構成で機構も簡単で小型で且つ容易
に実現することができ、極めて短時間の測定で高精度の
三次元情報を得ることができる。
においては、光源および受光センサが１個で良く、駆動
も発光源、受光センサ部、鏡を同時に回転させ、それら
と環状反射鏡２個を同時に高さ方向に移動させるだけで
よく、非常に簡単な構成で機構も簡単で小型で且つ容易
に実現することができ、極めて短時間の測定で高精度の
三次元情報を得ることができる。
第１図は本発明の一実施例を示す計測部の斜視図、第２
図は測定原理を示す光路図、第３図はシステム構成を示
すブロック図である。 図において、１は被測定物、２はコリメート光源、３は
鏡、４，５は環状の鏡、６は集光レンズ。 ７は受光センサ、８はスポット位置検出器、１０は計測
部、１１は計測制御部、１２は演算処理部である。 ７１ 図 ７２ 図 ７／−１
図は測定原理を示す光路図、第３図はシステム構成を示
すブロック図である。 図において、１は被測定物、２はコリメート光源、３は
鏡、４，５は環状の鏡、６は集光レンズ。 ７は受光センサ、８はスポット位置検出器、１０は計測
部、１１は計測制御部、１２は演算処理部である。 ７１ 図 ７２ 図 ７／−１
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 出力された光をさらに前記回転軸に対して平行で。 あってかつ下側の方向に反射させる第１Ｖｌ）ｉ状反射
鏡と、前記第１の環状反射鏡で反射された光をさらに被
測定物側方向に反射させ被測定物の周囲を光走査する第
２の環状鏡と、前記スポット位置検出器、第１の環状反
射鏡、第２の環状反射鏡、と全同時一体に被測定物の高
さ方向に移動させる昇降手段とを含み、被測定物を光走
査して得られ、かつ前記第２、および第１の環状反射鏡
を経て戻された反射光を前記スポット位置検出器によシ
検出することにより被測定物の三次元情報を得ることを
特徴とする非接触三次元測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16344283A JPS6055211A (ja) | 1983-09-06 | 1983-09-06 | 非接触三次元測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16344283A JPS6055211A (ja) | 1983-09-06 | 1983-09-06 | 非接触三次元測定装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6055211A true JPS6055211A (ja) | 1985-03-30 |
Family
ID=15773966
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16344283A Pending JPS6055211A (ja) | 1983-09-06 | 1983-09-06 | 非接触三次元測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6055211A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0258810A2 (en) * | 1986-08-30 | 1988-03-09 | Kabushiki Kaisha Maki Seisakusho | Method and apparatus for inspecting the appearances of articles |
| JPS63298007A (ja) * | 1987-05-29 | 1988-12-05 | Mitsui Constr Co Ltd | 物体の形状計測装置 |
| JPH01313707A (ja) * | 1988-06-14 | 1989-12-19 | Fujitsu Ltd | ３次元形状測定用光学システム |
| JPH02168190A (ja) * | 1988-12-22 | 1990-06-28 | Canon Inc | 記録装置 |
| US5126872A (en) * | 1987-12-10 | 1992-06-30 | Birkle Sensor Gmbh & Co. | Apparatus for optically scanning the surface of an object whose surface is capable of reflecting or scattering light |
| US5424836A (en) * | 1992-06-03 | 1995-06-13 | Geyer Medizin- Und Fertigungstechnik Gmbh | Apparatus for contact-free optical measurement of a three-dimensional object |
| CN110645910A (zh) * | 2019-09-02 | 2020-01-03 | 北京控制工程研究所 | 一种基于激光扫描的工件三维尺寸自动检测系统及方法 |
-
1983
- 1983-09-06 JP JP16344283A patent/JPS6055211A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0258810A2 (en) * | 1986-08-30 | 1988-03-09 | Kabushiki Kaisha Maki Seisakusho | Method and apparatus for inspecting the appearances of articles |
| JPS63298007A (ja) * | 1987-05-29 | 1988-12-05 | Mitsui Constr Co Ltd | 物体の形状計測装置 |
| US5126872A (en) * | 1987-12-10 | 1992-06-30 | Birkle Sensor Gmbh & Co. | Apparatus for optically scanning the surface of an object whose surface is capable of reflecting or scattering light |
| JPH01313707A (ja) * | 1988-06-14 | 1989-12-19 | Fujitsu Ltd | ３次元形状測定用光学システム |
| JPH02168190A (ja) * | 1988-12-22 | 1990-06-28 | Canon Inc | 記録装置 |
| US5424836A (en) * | 1992-06-03 | 1995-06-13 | Geyer Medizin- Und Fertigungstechnik Gmbh | Apparatus for contact-free optical measurement of a three-dimensional object |
| CN110645910A (zh) * | 2019-09-02 | 2020-01-03 | 北京控制工程研究所 | 一种基于激光扫描的工件三维尺寸自动检测系统及方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US8593648B2 (en) | Target method using indentifier element to obtain sphere radius | |
| JP3975892B2 (ja) | 位置計測システム | |
| US6927863B2 (en) | Apparatus for measuring a measurement object | |
| JP2002506976A (ja) | 物体の位置を検出するための光学的センサシステム | |
| US7777874B2 (en) | Noncontact surface form measuring apparatus | |
| US5432330A (en) | Two-stage detection noncontact positioning apparatus having a first light detector with a central slit | |
| US11073370B2 (en) | OCT measurement device with back-reflection | |
| JPS6055211A (ja) | 非接触三次元測定装置 | |
| JP3768822B2 (ja) | 三次元測定装置 | |
| US5033845A (en) | Multi-direction distance measuring method and apparatus | |
| CN106840030A (zh) | 一种二维长程面形检测装置及检测方法 | |
| JP2001183117A (ja) | 表面形状の計測装置および計測方法 | |
| JPS6055212A (ja) | 非接触三次元測定装置 | |
| JPH10339616A (ja) | 物体形状の非接触測定装置および方法 | |
| JPS6055210A (ja) | 非接触三次元測定装置 | |
| JPH0334563B2 (ja) | ||
| JPS59231403A (ja) | 非接触型３次元測定器 | |
| JP2003075139A (ja) | 三次元形状測定装置および三次元形状測定方法 | |
| WO2019069926A1 (ja) | 表面形状測定装置、表面形状測定方法、構造物製造システム、構造物製造方法、及び表面形状測定プログラム | |
| JPH02276908A (ja) | 三次元位置認識装置 | |
| JPS62287107A (ja) | 中心位置測定装置 | |
| CN112902838A (zh) | 一种零位传感器及检测系统 | |
| JPS61189405A (ja) | 非接触形状測定装置 | |
| JPS63252204A (ja) | 距離・傾斜角測定器 | |
| JPH0288913A (ja) | 角度測定器 |