JPS6095308A - 位置検出装置 - Google Patents
位置検出装置Info
- Publication number
- JPS6095308A JPS6095308A JP20530183A JP20530183A JPS6095308A JP S6095308 A JPS6095308 A JP S6095308A JP 20530183 A JP20530183 A JP 20530183A JP 20530183 A JP20530183 A JP 20530183A JP S6095308 A JPS6095308 A JP S6095308A
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- Japan
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- dimensional
- detecting
- detected
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- Pending
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Classifications
-
- 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
- G01S17/46—Indirect determination of position data
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Radar, Positioning & Navigation (AREA)
- Remote Sensing (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】
技術分野
本発明は、スポット投光、ロケットの噴射光、豆ランプ
および被検出物体の反射光などの輝点の位置や、物体の
振動、ねじれの変位および移動物体の位置全高速度で、
しかも良好なS/N比で検出することができる光点位置
検出装置に関する。
および被検出物体の反射光などの輝点の位置や、物体の
振動、ねじれの変位および移動物体の位置全高速度で、
しかも良好なS/N比で検出することができる光点位置
検出装置に関する。
背景技術
物体の位置全検出する成る先行技術では、その物体?工
業用テレビカメラで撮像して、その走査画イ’Jに基づ
き物体の位1iftk求めている。このような先行技術
では、−両面を定食するのに時間がかかり、したがって
高速度で移動する物体の位置全常時正確に捉えることが
できない。捷だ、このよう女先行技術では、構成が検紙
であり、高価である。
業用テレビカメラで撮像して、その走査画イ’Jに基づ
き物体の位1iftk求めている。このような先行技術
では、−両面を定食するのに時間がかかり、したがって
高速度で移動する物体の位置全常時正確に捉えることが
できない。捷だ、このよう女先行技術では、構成が検紙
であり、高価である。
二次元位置検出装置を用いて、被検出物体を検出する他
の先行技術では、出力全電気的処理により被検出物体の
座標全比較的高速度に検出できる。
の先行技術では、出力全電気的処理により被検出物体の
座標全比較的高速度に検出できる。
この二次元位置検出装置の二次元位置検出素子は、−面
に光電変換層と抵抗層を設けた大形の半導体素子である
。このためPN接合面の面積が太きくなり、素子の分布
容量が大きくなるために、暗電流雑音が太きいといった
欠点金有するっまた、半導体製造上の不均一性等により
、位置検出誤差が生じる。−差の補正を素子全面に亘っ
て行なうとき、例えは、各座標について1000分の1
の分解能を得るために1は、100OX100Oで10
0万点分の補正データ全得る必要がある。このためデー
タの取得や配録に手間がかかり、補正データ全ストアす
るためのメモリ容量も膨大になるといった欠点がある。
に光電変換層と抵抗層を設けた大形の半導体素子である
。このためPN接合面の面積が太きくなり、素子の分布
容量が大きくなるために、暗電流雑音が太きいといった
欠点金有するっまた、半導体製造上の不均一性等により
、位置検出誤差が生じる。−差の補正を素子全面に亘っ
て行なうとき、例えは、各座標について1000分の1
の分解能を得るために1は、100OX100Oで10
0万点分の補正データ全得る必要がある。このためデー
タの取得や配録に手間がかかり、補正データ全ストアす
るためのメモリ容量も膨大になるといった欠点がある。
目 的
本発明の目的は、スポット投光、ロケットの噴射光、豆
ランプおよび被検出物体の反射光などの輝点の位置や物
体の振動、ねじれの変位および移mt+物体の位置?避
j速度で、しかも良好なS/N比で検出することができ
るようにした光点位置検出装置全提供することである。
ランプおよび被検出物体の反射光などの輝点の位置や物
体の振動、ねじれの変位および移mt+物体の位置?避
j速度で、しかも良好なS/N比で検出することができ
るようにした光点位置検出装置全提供することである。
実施例
第1図は、本発明の一実施例のプロンクヅ1である。ビ
ームスプリンタ1は、水平面に対して45度の角度で傾
斜したハーフミラ−1aと、そのノ・−フミン−1ak
支持する直角三角形状のガラス形の透明濁やガラスなど
の光透過林料から成る支持体1b、lcとによって構成
される。被検出物体2は、たとえは光電であり、この被
検出物体位置からの光は、ビームスプリンタ1のハーフ
ミラ−全通過し、第ルンズ3によって第1−次元検出素
子5上に結像される。第ルンズ3は、大略的に蒲鉾状に
形成されており、その長手方向け、鉛直方向に鉛直であ
り、箸1図の上下方向に一致する。この第ルンズ3ば、
被検出物体2全参照符4で示されるように第1図の上下
方向である第1方向に延在したイ象全形成する。■1−
次元位置検出素子5の検出面は、(l! 4の延びる第
1方向Ylに交差して延ひ、この実施例では、その第1
方向Y1に垂直な方向X1であって水平である。ハーフ
ミラ−1aを反射した被検出物体2の像1=t 。
ームスプリンタ1は、水平面に対して45度の角度で傾
斜したハーフミラ−1aと、そのノ・−フミン−1ak
支持する直角三角形状のガラス形の透明濁やガラスなど
の光透過林料から成る支持体1b、lcとによって構成
される。被検出物体2は、たとえは光電であり、この被
検出物体位置からの光は、ビームスプリンタ1のハーフ
ミラ−全通過し、第ルンズ3によって第1−次元検出素
子5上に結像される。第ルンズ3は、大略的に蒲鉾状に
形成されており、その長手方向け、鉛直方向に鉛直であ
り、箸1図の上下方向に一致する。この第ルンズ3ば、
被検出物体2全参照符4で示されるように第1図の上下
方向である第1方向に延在したイ象全形成する。■1−
次元位置検出素子5の検出面は、(l! 4の延びる第
1方向Ylに交差して延ひ、この実施例では、その第1
方向Y1に垂直な方向X1であって水平である。ハーフ
ミラ−1aを反射した被検出物体2の像1=t 。
第2レンズ8によって第2−次元位置検出素子10上に
結像される。この第2レンズ8は、第ルンズ3と同様に
蒲鉾形のシリンダレンズであり、その長手方向は、水平
方向であって、第ルンズ3の延在する第1方向Y1に直
交する第2方向X1である。線状の被検出物体2の像は
、参照符9で示されるように第2方向X1に延びる。第
2−次元検出素子10の検出面は、この第2方同X1に
交差して延ひ、この実施例では、′第2方向X1に垂直
な方向Y2である。
結像される。この第2レンズ8は、第ルンズ3と同様に
蒲鉾形のシリンダレンズであり、その長手方向は、水平
方向であって、第ルンズ3の延在する第1方向Y1に直
交する第2方向X1である。線状の被検出物体2の像は
、参照符9で示されるように第2方向X1に延びる。第
2−次元検出素子10の検出面は、この第2方同X1に
交差して延ひ、この実施例では、′第2方向X1に垂直
な方向Y2である。
一次元位置検出素子5は、X2方向に移動した直線状に
結像された光点像4を検出し、位置演算処理回路6に信
号老出力する。位置演算処理回路6で処理された位置信
号は、補正回路7で鵠差補正処理された後に、位置信号
Xとして出力てれる。
結像された光点像4を検出し、位置演算処理回路6に信
号老出力する。位置演算処理回路6で処理された位置信
号は、補正回路7で鵠差補正処理された後に、位置信号
Xとして出力てれる。
一方、ビームスプリント1の)・−フミラーによって反
射された光fd、第2レンズ8によって光力=結像され
る。結像した像9は、Y1方向検出用の一次元位置検出
累子10によって光点位置75i検出される。位置演算
処理回路11は、光点位置を演算し、補正回路12によ
って誤差補正処理を行なグた後に、位置信号、Yとして
出力される。
射された光fd、第2レンズ8によって光力=結像され
る。結像した像9は、Y1方向検出用の一次元位置検出
累子10によって光点位置75i検出される。位置演算
処理回路11は、光点位置を演算し、補正回路12によ
って誤差補正処理を行なグた後に、位置信号、Yとして
出力される。
光点の像を肌ルンズ3、第2レンズ8によって線状とし
たことにより、光点か二次元、三次元で移動しても俸の
一部が常に一次元位置検出素子10上に乗るようにして
位置検出を可能にしている0 このようにして、二次元移動する被検出物体2全2組の
一次元成分に分割することができるようになる。
たことにより、光点か二次元、三次元で移動しても俸の
一部が常に一次元位置検出素子10上に乗るようにして
位置検出を可能にしている0 このようにして、二次元移動する被検出物体2全2組の
一次元成分に分割することができるようになる。
第1お工ひ第2−次元イ)けt検出素子5,10に、た
とえばシリコン・ホトダイオードで応用した半導体から
成り、検出面は、PI←となっており、その反対側の面
はN層でありP I@とN層との中1%]に(は、1層
となっている。P層およびN層は、均一な抵抗層であり
、検出面に入射した光の位置灯、長手方向両端部に配置
された電極までの距a3(。
とえばシリコン・ホトダイオードで応用した半導体から
成り、検出面は、PI←となっており、その反対側の面
はN層でありP I@とN層との中1%]に(は、1層
となっている。P層およびN層は、均一な抵抗層であり
、検出面に入射した光の位置灯、長手方向両端部に配置
された電極までの距a3(。
たかって抵抗値によって分割でれる。こうして+刀1お
よび訊2−次元位置検田素子の結偶位置金連続して、正
確に検出することが可能である。
よび訊2−次元位置検田素子の結偶位置金連続して、正
確に検出することが可能である。
−次元位置検出素子の面積は、先行技術の二次元位置検
出素子よりも著しく小さいので、分布容量が不妊〈なり
、昭’tbl流雑曽も小さくなる。このため良好なS/
N比が得られる。
出素子よりも著しく小さいので、分布容量が不妊〈なり
、昭’tbl流雑曽も小さくなる。このため良好なS/
N比が得られる。
本発明では、二次元の一差補正データが一次元の補正デ
ータ2組で代行できるようになる。たとえは、各座標に
ついて100 (1分の1の分解能を得るためには、先
行技術である二次元位置検出装置で1は1000 x
1000で100万点分のネ131正データ全得る必要
がある。しかし本発明では、2000点分の補正データ
奮発るだけでよい。すなわち、17Mの分解能奮発るた
めには、先行技術である二次元位置検出装置ではB/I
2分のデータを必要とするが、本発明でB、2M分の
データだけでよい。このため分解能が大きくなる惰、先
行技術の二次元位+3検出装置と本発明の差は大きくな
る。このように本発明は、先行技術の二次元位置検出装
置板よりも補正データが少なくなるので高速度に処理で
きる。
ータ2組で代行できるようになる。たとえは、各座標に
ついて100 (1分の1の分解能を得るためには、先
行技術である二次元位置検出装置で1は1000 x
1000で100万点分のネ131正データ全得る必要
がある。しかし本発明では、2000点分の補正データ
奮発るだけでよい。すなわち、17Mの分解能奮発るた
めには、先行技術である二次元位置検出装置ではB/I
2分のデータを必要とするが、本発明でB、2M分の
データだけでよい。このため分解能が大きくなる惰、先
行技術の二次元位+3検出装置と本発明の差は大きくな
る。このように本発明は、先行技術の二次元位置検出装
置板よりも補正データが少なくなるので高速度に処理で
きる。
本発明(は、二次元移動する被検出物体全検出する装置
であるが、1台の光点位置検出装置の検出できる二次元
位置に直交するように2台目の光点位置検出装置全設置
すると三次元位置を検出できる0 物体の撮動、ねじれの変位全検出するには、変位点に光
をあて、その反射光を検出することで変位全検出できる
。
であるが、1台の光点位置検出装置の検出できる二次元
位置に直交するように2台目の光点位置検出装置全設置
すると三次元位置を検出できる0 物体の撮動、ねじれの変位全検出するには、変位点に光
をあて、その反射光を検出することで変位全検出できる
。
また本発明の一次元位置検出素子は、単体であるのでア
ナログ的に位置検出できる。そのため、被検出位置が高
速歴に移動しても位置検出できる。
ナログ的に位置検出できる。そのため、被検出位置が高
速歴に移動しても位置検出できる。
効果
以上のように、本発明によれは、二次元の誤差補正全一
次元の補正データ2組で代行できるため、データ取得実
験の手11;1や必要なメモリ容量全大幅に低減でき、
かつ筒速度で良好なS/N比で光点付性を検出できる。
次元の補正データ2組で代行できるため、データ取得実
験の手11;1や必要なメモリ容量全大幅に低減でき、
かつ筒速度で良好なS/N比で光点付性を検出できる。
凹゛動、は本発明の一実施例である光点位置検出装置の
ブロック図である。 1・・・ビームスプリッタ、1a・・・〕1−7ミラー
、3・・・第ルンズ、5.10・・・−次元位置検出素
子、6.11・・・位置演■処理lu路、7,12・・
・神正回路、8・・・第2レンズ
ブロック図である。 1・・・ビームスプリッタ、1a・・・〕1−7ミラー
、3・・・第ルンズ、5.10・・・−次元位置検出素
子、6.11・・・位置演■処理lu路、7,12・・
・神正回路、8・・・第2レンズ
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 ハーフミラ−と、 ハーフミラ−金通過した光全第1方向に延在する第ルン
ズと、 第ルンズからの像が結像され第1方向に交差して延びる
検出面全有しこの検出面の長手方向の結像位置を検出す
る第1−次元位置検出素子と、ハーフミラ−によって反
射した光全第1方向に垂直な第2方向に延在する第2レ
ンズと、第2レンズからの像が結像され第2方向に交差
して延びる検出面ヲ有しこの検出面の長手方向の結像位
置全検出する第2−次元位置検出素子と、第1および第
2−次元位置検出素子からの出力全受信して演算処理し
、物体の位置全検出する処理手段とを含むことを特徴と
する位置検出装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP20530183A JPS6095308A (ja) | 1983-10-31 | 1983-10-31 | 位置検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP20530183A JPS6095308A (ja) | 1983-10-31 | 1983-10-31 | 位置検出装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS6095308A true JPS6095308A (ja) | 1985-05-28 |
Family
ID=16504689
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP20530183A Pending JPS6095308A (ja) | 1983-10-31 | 1983-10-31 | 位置検出装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS6095308A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5640241A (en) * | 1994-02-23 | 1997-06-17 | Kabushikikaisha Wacom | Light spot position measuring method of detecting one-dimensional position by two-dimensional sensor |
US5642164A (en) * | 1994-02-22 | 1997-06-24 | Kabushikikaisha Wacom | Light spot position measuring apparatus having orthogonal cylindrical lenses |
-
1983
- 1983-10-31 JP JP20530183A patent/JPS6095308A/ja active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5642164A (en) * | 1994-02-22 | 1997-06-24 | Kabushikikaisha Wacom | Light spot position measuring apparatus having orthogonal cylindrical lenses |
US5640241A (en) * | 1994-02-23 | 1997-06-17 | Kabushikikaisha Wacom | Light spot position measuring method of detecting one-dimensional position by two-dimensional sensor |
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