JPS61110116A - Light beam generator - Google Patents

Light beam generator

Info

Publication number
JPS61110116A
JPS61110116A JP59232073A JP23207384A JPS61110116A JP S61110116 A JPS61110116 A JP S61110116A JP 59232073 A JP59232073 A JP 59232073A JP 23207384 A JP23207384 A JP 23207384A JP S61110116 A JPS61110116 A JP S61110116A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
light
light beam
condensing
receiving
generating 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
Application number
JP59232073A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hiroshi Tatsumi
博司 巽
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.)
Kubota Corp
Original Assignee
Kubota Corp
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kubota Corp filed Critical Kubota Corp
Priority to JP59232073A priority Critical patent/JPS61110116A/en
Publication of JPS61110116A publication Critical patent/JPS61110116A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Abstract

PURPOSE:To detect accurately the receiving direction of light reflected from a light reflecting means by placing light converging means in a light receiving optical path and a light receiving means at the focal position. CONSTITUTION:A light beam S0 generated from a laser beam generator 2 as a light source is divided into two light beams S, Swith a rotating mirror 4. A light receiver 6 receiving light reflected from a light reflecting means is placed, and light converging means 9 are placed in the light receiving optical path of the light receiver 6 so that the receiver 6 is positioned at the focal position.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、入射方向に光を反射する光反射手段に向けて
所定の拡がりを有する光ビームを発生するとともに、前
記光反射手段からの反射光を受光する手段を備えた光ビ
ーム発生装置に関し、特に、自動走行作業車や工場内の
無人搬送車などの移動体を予め設定された軌跡に沿って
自動的に移動させるための誘導手段として好適な光ビー
ム発生装置に関する。
Detailed Description of the Invention [Industrial Application Field] The present invention generates a light beam having a predetermined spread toward a light reflecting means that reflects light in an incident direction, and Regarding a light beam generating device equipped with a means for receiving light, in particular as a guiding means for automatically moving a moving object such as an autonomous working vehicle or an automatic guided vehicle in a factory along a preset trajectory. The present invention relates to a suitable light beam generating device.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

上記この種の光ビーム発生装置は、第8図に示すように
、予め所定の位置に設置したコーナ−キューブプリズム
等の入射方向に光を反射する光反射手段(cc)に向け
て光ビーム発生装置(^)より所定の拡がりを有する光
ビームを発生し、前記光反射手段(cc)からの反射光
を受光した時点の受光方向に基づいて光反射手段に対す
る位置・方向に関する情報を検出すべく構成してあった
(例えば、特開昭59−15881号公報、あるいは本
出願人が既に出願しである特願昭59−95401号公
報)。
As shown in FIG. 8, this type of light beam generating device generates a light beam toward a light reflecting means (cc), such as a corner cube prism, which is installed in advance at a predetermined position and reflects the light in the direction of incidence. In order to generate a light beam having a predetermined spread from the device (^) and to detect information regarding the position and direction with respect to the light reflecting means based on the light receiving direction at the time when the reflected light from the light reflecting means (cc) is received. (For example, Japanese Patent Application Laid-open No. 15881/1983 or Japanese Patent Application No. 95401/1987, which the present applicant has already filed).

しかしながら、上記従来構成のものにあっては、特に光
ビーム発生装置(A)から発生される光ビームが検出す
べき方向(角度)に対して拡散性が有ると受光方向の検
出角度に誤差(Δθ)が発生し、またその誤差は光ビー
ム発生装置(A)と光反射手段(cc)との距離によっ
て大きく変動するという不都合があった。
However, with the conventional configuration described above, especially if the light beam generated from the light beam generator (A) has a diffusive property with respect to the direction (angle) to be detected, there will be an error ( Δθ) occurs, and the error varies greatly depending on the distance between the light beam generator (A) and the light reflecting means (cc).

従って、光ビーム発生装置から発生する光ビームの不要
な方向への拡散を少なくするためには、光の拡散性が低
いレーザ光発生器を用いたり、複数のレンズを用いて拡
散を防止する等、複雑高価なシステムになった。
Therefore, in order to reduce the diffusion of the light beam generated from the light beam generator in unnecessary directions, it is necessary to use a laser beam generator with low light diffusivity or use multiple lenses to prevent diffusion. , resulting in a complex and expensive system.

〔発明が解決しようとする問題点〕[Problem that the invention seeks to solve]

本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであって、そ
の目的は、上記光反射手段からの反射光の受光方向を精
度よく検出できる手段を備えた光ビーム発生装置を提供
することにあり、また、その目的を達成するために簡素
な構成で実現することにある。
The present invention has been made in view of the above-mentioned circumstances, and an object thereof is to provide a light beam generating device equipped with a means for accurately detecting the receiving direction of the reflected light from the light reflecting means. Moreover, in order to achieve the purpose, it is realized with a simple configuration.

〔問題点を解決するための手段〕[Means for solving problems]

上記目的を達成すべく、本発明による光ビーム発生装置
は、前記受光手段の受光光路内でその焦点位置に前記受
光手段が位置するように集光手段を設けである点に特徴
を有し、その作用ならびに効果は以下の通りである。
In order to achieve the above object, the light beam generating device according to the present invention is characterized in that a condensing means is provided so that the light receiving means is located at a focal position within the light receiving optical path of the light receiving means, Its actions and effects are as follows.

〔作 用〕[For production]

即ち、第7図に示すように、受光光路内に例えば凸レン
ズなどの集光手段(9)を設け、その焦点位置に受光手
段(6)を配置することによって、光反射手段(cc)
からの反射光が集光手段(9)と受光手段(6)を結ぶ
光軸上にあるときにのみ、つまり、一定の方向からの反
射光のみ、受光するようにするのである。
That is, as shown in FIG. 7, by providing a condensing means (9) such as a convex lens in the light receiving optical path and arranging the light receiving means (6) at its focal position, the light reflecting means (cc)
Only when the reflected light is on the optical axis connecting the condensing means (9) and the light receiving means (6), that is, only the reflected light from a certain direction is received.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

上記特徴数に、下記の如き優れた効果が発揮されるに至
った。
With the above features, the following excellent effects have been achieved.

即ち、光ビーム発生装置から発生される光ビームに拡散
性があっても、受光手段が一定の方向からの反射光しか
受光しないので、使用する光ビームの拡散に影響されず
光反射手段のある方向を精度よく検出できるに至った。
In other words, even if the light beam generated from the light beam generator has a diffusive property, the light receiving means only receives reflected light from a certain direction, so the light reflecting means is not affected by the diffusion of the light beam used. The direction can now be detected with high accuracy.

また、上記集光手段の集光方向に選択性を備えさせる、
例えば、上下方向には集光性を持たず水平方向にのみ集
光性を備えさせるように構成することで、特定受光方向
の検出精度を改善することも可能である。
Further, the light collecting means has selectivity in the light collecting direction,
For example, it is possible to improve the detection accuracy in a specific light receiving direction by configuring the sensor to have light focusing ability only in the horizontal direction and not in the vertical direction.

〔実施例〕〔Example〕

以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。 Embodiments of the present invention will be described below based on the drawings.

第1図および第2図に示すように、取付枠(1)上に、
光源としてのレーザ発光器(2)より発生され、偏向用
ミラー(3)によって発生方向を前記取付枠(1)に対
して鉛直方向(Z)に変えられた光ビーム(So)を、
この光ビーム(So)の発射光軸(Z)すなわち前記鉛
直方向の軸芯周りにモータ(t2)によって全体を回動
走査自在に軸支され、かつ、水平軸芯(X)周りにモー
タ(?1K)によって回転駆動される回転ミラー(4)
によって、前記水平軸芯(X)に直交する所定方向(Y
)の両側でかつ上下方向に所定の拡がり角(φ)を有す
る2つの光ビーム(S) 、 (S)に分岐走査する走
査装置(B)を設けるとともに、前記偏向用ミラー(3
)と回転ミラー(4)との間でかつ前記光ビーム(So
)の光軸(Z)上にビームスプリッタ(5)を設け、こ
のビームスプリンタ(5)および前記回転ミラー(4)
を介して入射される前記2つの光ビーム(S) 、 (
S)の発射方向(Y)にある図外の光反射手段(cc)
からの反射光を受光する受光器(6)を設け、もって、
上下方向に所定の拡がり角(φ)を有し、水平方向に発
射方向を走査自在にされた光ビーム発生装置(A)を構
成しである。
As shown in Figures 1 and 2, on the mounting frame (1),
A light beam (So) is generated by a laser emitter (2) as a light source, and the direction of generation is changed by a deflection mirror (3) to a direction perpendicular (Z) to the mounting frame (1).
The entire light beam (So) is pivoted around the emission optical axis (Z), that is, the axis in the vertical direction, by a motor (t2) so as to be rotatable and scannable, and around the horizontal axis (X), the motor ( Rotating mirror (4) rotationally driven by ?1K)
, a predetermined direction (Y
) on both sides of the deflection mirror (3
) and the rotating mirror (4) and the light beam (So
), a beam splitter (5) is provided on the optical axis (Z) of the beam splitter (5) and the rotating mirror (4).
The two light beams (S), which are incident through (
Light reflecting means (cc) not shown in the emission direction (Y) of S)
A light receiver (6) is provided to receive reflected light from the
It constitutes a light beam generator (A) which has a predetermined spread angle (φ) in the vertical direction and can freely scan the emission direction in the horizontal direction.

そして、前記回転ミラー(4)をモータ(Mx)によっ
て連続的に回転させることによって、前記走査装置(B
)の光発射面(7) 、 (7)に設けたスリット(8
) 、 (8)より前記所定方向(Y)の両側に向けて
上下方向に所定の拡がり角(φ)で光ビーム(So)を
高速に走査するとともに、その走査中に光反射手段(c
c)からの反射光を前記回転ミラー(4)およびビーム
スプリンタ(5)を介して1つの受光器(6)によって
受光し、その受光時点における前記各軸芯(X) 、 
(Z)に設けたエンコーダ(EX)。
Then, by continuously rotating the rotating mirror (4) by a motor (Mx), the scanning device (B
), the slit (8) provided in the light emitting surface (7), (7)
), (8), the light beam (So) is scanned at high speed in the vertical direction on both sides of the predetermined direction (Y) at a predetermined spread angle (φ), and during the scanning, the light reflecting means (c
c) the reflected light from the rotating mirror (4) and the beam splitter (5) is received by one light receiver (6), and each axis (X) at the time of receiving the light;
Encoder (EX) installed at (Z).

(Ex)による回動角検出結果に基づいて受光方向すな
わち光ビーム発生装置(A)に対する光反射手段(cc
)の有る方向(θ)を検出し、移動体の移動方向の誘導
等の手段として用いるのである。
Based on the rotation angle detection result by (Ex), the light receiving direction, that is, the light reflecting means (cc) with respect to the light beam generator (A)
) is detected and used as a means for guiding the moving direction of a moving object.

尚、前記走査装置(B)の前記2つの光ビーム(S) 
、 (S)の発射方向面(7)、(7)には前記受光器
(6)に対する集光手段(9)としての凸レンズ(9a
) 。
Note that the two light beams (S) of the scanning device (B)
, (S) are provided with a convex lens (9a) as a condensing means (9) for the light receiver (6).
).

(9a)を鉛直方向に2分割して設け、その焦点位置に
前記受光器(6)が位置するようにしである。
(9a) is vertically divided into two parts, and the light receiver (6) is located at the focal point of the two parts.

また、前記スリット(8) 、 (8)は前記凸レンズ
(9a)。
Moreover, the slits (8) and (8) are the convex lenses (9a).

(9a)によって形成されるものであって、前記2つの
光ビーム(S) 、 (S)が凸レンズ(9a) 、 
(9a)によづて不要な方向(水平方向)に拡散されな
いようにするのである。
(9a), wherein the two light beams (S), (S) are formed by a convex lens (9a),
(9a) prevents the light from being diffused in an unnecessary direction (horizontal direction).

次に、前記縦軸芯(Z)周りに走査装置(B)を回動走
査するモータ(M2)の制御回路について説明する。
Next, a control circuit for a motor (M2) that rotates and scans the scanning device (B) around the vertical axis (Z) will be explained.

第3図に示すように、モータ(M2)の正転、逆転、お
よび停止の制御信号(CA) 、 (cm)とモータ(
h2)の回動範囲終端を検出する2つのリミットスイッ
チ(sl 、 (SWt)からの回転エンド検出信号(
SL) 、 (SR) とに基づいて、1つのNAND
ゲート(G1)および2つのANDゲート(h)、(h
)から構成された回転エンド検出回路(10)によって
前記2つのリミットスイッチ(SWt、) 、 (SW
t)によって規制される範囲内において、前記走査装置
(B)が回動するようにモータドライバ(11)の制御
信号(CA’)、 (cm’)を演算すべく構成しであ
る。
As shown in Figure 3, the control signals (CA), (cm) for forward rotation, reverse rotation, and stop of the motor (M2) and the motor (
The rotation end detection signal (
One NAND based on SL), (SR) and
gate (G1) and two AND gates (h), (h
), the two limit switches (SWt, ), (SW
The control signal (CA'), (cm') of the motor driver (11) is calculated so that the scanning device (B) rotates within the range regulated by t).

つまり、前記リミットスイッチ(S&4L)、(SW、
l)がONしている場合は、前記制御信号(CA) 、
 (Ca)が正転または逆転を指示する状態にあっても
、その指示を無効にして、走査装置(B)がそれ以上駆
動されないようにし、現在の回転方向とは逆方向の回動
および停止のみ有効とするのである。
In other words, the limit switches (S & 4L), (SW,
l) is ON, the control signal (CA),
Even if (Ca) is in a state instructing forward rotation or reverse rotation, the instruction is invalidated to prevent scanning device (B) from being driven any further, and rotation and stopping in the opposite direction to the current rotation direction are performed. It is only valid.

以下、別の実施例について説明する。Another example will be described below.

第4図に示すように、前記受光器(6)に対する集光手
段(9)としてのスリット付凸レンズ(9a)に変えて
、円筒レンズ(9b)をその集光方向が水平方向すなわ
ち光ビーム(So)の拡がり゛方向とは異なる方向(水
平方向)となるように配置して、反射光に対してのみ集
光効果を発揮するようにしてもよい。
As shown in FIG. 4, instead of using a convex lens with a slit (9a) as a condensing means (9) for the light receiver (6), a cylindrical lens (9b) is used whose condensing direction is horizontal, that is, the light beam ( It may also be arranged in a direction (horizontal direction) different from the direction in which the light spreads (So), so that the light condensing effect is exerted only on reflected light.

又、第5図および第6図に示すように、前記凸レンズ(
9a)を2分割して受光器(6)のみに集光効果を発揮
させる構成に変えて、前記凸レンズ(9a)を分割せず
、光反射手段(cc)からの反射光を分岐するためのビ
ームスプリッタ(5)を前記光ビーム(S) 、 (S
)が通過する部分にスリット(8)を形成するように通
常の反射鏡(5゛)を複数個配置し、前記光ビーム(S
) 、 (S)の発射方向(Y)両側に有る光反射手段
(cc)からの反射光それぞれを集光するスリット無凸
レンズ(9C)と受光器(6)を複数個設け、もって、
受光器(6)のみに集光効果を発揮させるべく構成して
もよい。
Moreover, as shown in FIGS. 5 and 6, the convex lens (
9a) is divided into two so that only the light receiver (6) exhibits a light condensing effect, and the convex lens (9a) is not divided and the reflected light from the light reflecting means (cc) is branched. The beam splitter (5) connects the light beams (S), (S
) is arranged to form a slit (8) in the portion through which the light beam (S
), a plurality of slit non-convex lenses (9C) and light receivers (6) are provided to condense the reflected light from the light reflecting means (cc) on both sides of the emission direction (Y) of (S), respectively.
It may be configured such that only the light receiver (6) exhibits a light condensing effect.

そして、このように受光器(6)を複数個設けた場合は
、前記回転ミラー(4)の回転角を検出しなくても前記
光ビーム(S) 、 (S)の発射方向(Y)両側の何
れの側から反射光を受光したかを、受光した受光器(6
) 、 (6)の位置から判別することができる。 ま
た、凸レンズ(9C)自体にはスリットを設けないため
凸レンズ(9c)および受光器(6)を複数個用いても
その構成が簡素になるので高価になることはない。
When a plurality of light receivers (6) are provided in this way, the light beams (S) can be detected on both sides of the emission direction (Y) of the light beams (S) without detecting the rotation angle of the rotating mirror (4). From which side of the receiver (6) the reflected light was received
) and (6). Moreover, since the convex lens (9C) itself does not have a slit, even if a plurality of convex lenses (9c) and light receivers (6) are used, the configuration is simple and does not become expensive.

また、前記受光器(6)を、その受光範囲が前記スリッ
ト(8)の長手方向つまり光ビーム(S)の拡がり方向
に広くなるように構成し、鉛直方向への振動などによる
受光位置の変動による受光誤りの発生を防止するように
してもよい。
Further, the light receiver (6) is configured such that its light receiving range becomes wider in the longitudinal direction of the slit (8), that is, in the spreading direction of the light beam (S), and the light receiving position changes due to vibration in the vertical direction. It may also be possible to prevent the occurrence of light reception errors due to.

さらに、前記偏向用ミラー(3)を複数個設けることに
よって、レーザ発光器(2)の配置自由度が高くなるの
で、装置全体をコンパクトにすることができるという効
果もある。
Furthermore, by providing a plurality of the deflecting mirrors (3), the degree of freedom in arranging the laser emitter (2) is increased, so there is an effect that the entire device can be made compact.

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

図面は本発明に係る光ビーム発生装置の実施例を示し、
第1図は全体構成を示す一部切欠き斜視図、第2図は要
部の側断面図、第3図はモータ回転制御回路のブロック
図、第4図は集光手段の別実施例を示す図面、第5図は
更に別の実施例の要部構成を示す説明図、第6図はその
全体構成を示す側面図、第7図は本発明の詳細な説明図
、そして、第8図は従来例の説明図である。 (cc)・・・・・・光反射手段、(6)・・・・・・
受光手段、(9)・・・・・・集光手段、(9a) 、
 (9c)・・・・・・凸レンズ、(9b)・・・・・
・円筒レンズ。
The drawings show an embodiment of a light beam generating device according to the present invention,
Fig. 1 is a partially cutaway perspective view showing the overall configuration, Fig. 2 is a side sectional view of the main parts, Fig. 3 is a block diagram of the motor rotation control circuit, and Fig. 4 shows another embodiment of the light condensing means. FIG. 5 is an explanatory diagram showing the main configuration of another embodiment, FIG. 6 is a side view showing the overall configuration, FIG. 7 is a detailed explanatory diagram of the present invention, and FIG. is an explanatory diagram of a conventional example. (cc)...Light reflecting means, (6)...
Light receiving means, (9)... Light collecting means, (9a),
(9c)... Convex lens, (9b)...
・Cylindrical lens.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 [1]入射方向に光を反射する光反射手段(cc)に向
けて所定の拡がりを有する光ビームを発生するとともに
、前記光反射手段(cc)からの反射光を受光する手段
(6)を備えた光ビーム発生装置であって、前記受光手
段(6)の受光光路内でその焦点位置に前記受光手段(
6)が位置するように集光手段(9)を設けてあること
を特徴とする光ビーム発生装置。 [2]前記集光手段(9)は、前記光ビームの拡がり方
向には集光効果を発揮しないように構成してあることを
特徴とする特許請求の範囲第[1]項に記載の光ビーム
発生装置。 [3]前記集光手段(9)は、凸レンズ(9a)であっ
て、前記光ビームの通過範囲には穴をあけて集光効果を
発揮しないように構成してあることを特徴とする特許請
求の範囲第2項に記載の光ビーム発生装置。 [4]前記集光手段(9)は、円筒レンズ(9b)であ
って、その円筒軸方向と前記光ビームの拡がり方向とを
一致させるべく配置することによって集光効果を発揮し
ないように構成してあることを特徴とする特許請求の範
囲第2項に記載の光ビーム発生装置。
[Claims] [1] Generating a light beam having a predetermined spread toward a light reflecting means (cc) that reflects light in the incident direction, and receiving reflected light from the light reflecting means (cc). A light beam generating device comprising a means (6) for detecting the light receiving means (6), the light receiving means (6) having the light receiving means (6) at its focal position within the light receiving optical path of the light receiving means (6).
6) A light beam generating device characterized in that a condensing means (9) is provided so that the light beam generating device (9) is located so that the condensing means (9) is located so that the condensing means (9) is located so that [2] The light according to claim 1, wherein the light condensing means (9) is configured so as not to exhibit a condensing effect in the direction in which the light beam spreads. Beam generator. [3] A patent characterized in that the condensing means (9) is a convex lens (9a), and is configured to have a hole in the passage range of the light beam so as not to exhibit a condensing effect. A light beam generator according to claim 2. [4] The condensing means (9) is a cylindrical lens (9b), and is arranged so that its cylindrical axis direction and the spreading direction of the light beam coincide with each other, so that it does not exhibit a condensing effect. The light beam generating device according to claim 2, characterized in that:
JP59232073A 1984-11-02 1984-11-02 Light beam generator Pending JPS61110116A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP59232073A JPS61110116A (en) 1984-11-02 1984-11-02 Light beam generator

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP59232073A JPS61110116A (en) 1984-11-02 1984-11-02 Light beam generator

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPS61110116A true JPS61110116A (en) 1986-05-28

Family

ID=16933563

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP59232073A Pending JPS61110116A (en) 1984-11-02 1984-11-02 Light beam generator

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS61110116A (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN108226899B (en) Laser radar and working method thereof
JP2789741B2 (en) Laser radar scanning device
US4782239A (en) Optical position measuring apparatus
US4023033A (en) Optical focussing device
US4301363A (en) Alignment device
US4999482A (en) Optical scanning system for a bar code reader
US5153417A (en) Bar code reader using holograms
US4319839A (en) Beam alignment system
JP2008216238A (en) Laser radar apparatus
JPH05173087A (en) Automatic focus scanning type optical device
JP3647608B2 (en) Surveyor automatic tracking device
US5298727A (en) Device for reading bar codes on semiconductor surfaces
JPS61110116A (en) Light beam generator
KR930009220B1 (en) Optical pick-up device
US5237160A (en) Bar code scanner having hologram
JP2509551B2 (en) Optical beam transmitter / receiver for guiding a moving body
US4739158A (en) Apparatus for the detection of pattern edges
JP7471525B2 (en) Distance measuring device
JP2935464B2 (en) Optical scanning device
JP2787814B2 (en) Light beam scanning optical device
JPH0552938A (en) Distance measuring instrument
JPS63196810A (en) Apparatus for tracking moving body using laser beam
JPH056689B2 (en)
JPH10148512A (en) Shape measuring apparatus
JPS63218886A (en) Laser beam scanner