JPS62123309A - 光源の位置および移動速度の測定装置 - 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】 〔発明の利用分野〕 本発明は光源の位置および移動速度の測定装置に係り、
特に三次元空間にある１つの点状光源の位置およびその
移動速度または三次元空間に固定されたた点状光源に対
する受光装置を搭載した機器の位置およびその移動速度
を測定するのに好適な光源の位置および移動速度の測定
装置に関するものである。

〔発明の背景〕

種々の気体、液体の粒子あるいは流体中に浮遊もしくは
移動する固体粒子または物体の３次元空間での位置およ
び移動速度あるいは移動軌跡をできるだけ正確に簡便な
手段で知ることができるならば、工業上の様々な面で有
効な利用が可能となる６そのいくつかの例を列挙すれば
、 （１）種々の流体機械の内部では、？！［雑な３次元流
れの様相を呈しているが、回転中の羽根車間の流れを始
めとして有効な計測手段がないのが現状であり、これを
正確に計測し、流れを適正化することにより、流体機械
の性能をより向上させる手段を見出すこと。

（２）航空機を始め各種飛しよう物体および移動物体の
位置、速度、軌跡等に関する正確な情報を得ること。

（３）空間的に固定された基準点に対する観測者（ある
いは被測定物）の位Ｗおよび移動速度に関する正確な情
報を得、必要に応じて位置および移動速度をフィードバ
ックして制御することを可能にすると。

などが考えられる。しかしながら、物体の載置を測る方
法としてよく知られている通常の三角測量法等は、移動
物体の計測には不向きであり、また。

光学カメラ等による撮像面に投影された物体の移動軌跡
の記録は可能であるが、物体の三次元空間での移動軌跡
および速度を同時に知ることは困難である。また、物体
の空間での移動速度を知る方法としては、計装・２６−
４　１９８・３月号Ｐ３２〜３７の前田氏によるｒｌ、
、ＤＶ法による流動中の粒子群の径と流速の測定」と題
する論文に示してあるように、２本の同一位相のレーザ
光の交差点を通過する粒子の速度をいわゆるＬＤＶによ
り計測する手段などがあるが、この方法は、特定の物体
の移動軌跡の測定は不可能である。

このように、それぞれの計測法には一長一短があり、特
定の物質の位置とその移動速度さらに軌跡を同時に計測
する簡便で有効な手段を見出すのは困難な状況にある。

〔発明の目的〕

本発明は上記に鑑みてなされたもので、その目的とする
ことろは、観測者に対して移動する対象物体あるいは空
間的に固定された対象物体に対する観測者の移動状態さ
らには対象物体とａｍ者の両方が移動する場合の両者の
相対位置と速度の両方を知る方法として対象物体を１つ
の点状光源で代表して置き換え、その光源からの光を利
用して光源の位置および移動方向さらに速度を測定する
ことができる光源の位置および移動速度の測定装置を提
供することにある。

〔発明の概要〕

本発明の第１の特徴は、１つ１つの光源からの光を電気
信号に変換する微小な光電変換素子をマトリックス状に
配置して受光面を形成した光検知手段と、上記光源と上
記受光面との間に設けた光が通過する２個の光通過手段
を設けた遮光板と。

上記１つの光源からの光を上記遮光板の一方の光通過手
段を介して上記受光面上の一点に照射せしめるとともに
、同時に他方の光通過手段を介して上記光源からの光を
上記受光面上の他の一点に照射せしめ、上記マトリック
ス状に配置した各光電変換素子のうち光を受光した素子
が発する電気信号により上記受光した素子の位置と受光
時刻を検知するとともに、ある瞬間において、上記受光
面上の光が照射された２点と上記２個の光通過手段とを
それぞれ結ぶ４本の直線の上記遮光板の上記光源側にお
ける交点または距離が最も近くなる２つの直線上の位置
をもって上記光源の概略位置とし、上記光源の移動にと
もない上記受光面の上記各光電変換素子によって光が検
知される時刻の差によって上記光源の移動速度を演算す
る演算手段とを具備する構成とした点にある。第２の特
徴は、上記受光面を第１．第２の受光面に分け、上記光
源と上記第１．第２の受光面との間にそれぞれ光が通過
する１個の光通過手段を有する第１．第２の遮光板を設
け、上記１つの光源からの光を上記第１の遮光板の光通
過手段を介して上記第１の受光面上の一点に照射せしめ
るとともに、同時に上記第２の遮光板の光通過手段を介
して上記第２の受光面上の一点に照射せしめ、丘記第１
．第２の受光面の光を受光した上記光電変換素子の位置
と受光時刻を検知するとともに、ある瞬梓において。

上記第１の受光面上の受光点と上記第１の遮光板の光通
過手段とを結ぶ第１の直線と上記第２の受光面上の受光
点と上記第２の遮光板の光通過手段とを結ぶ第２の直線
との交点または距離が最も近くなる上記第１．第２の直
線上の位置をもって上記光源の概略位置とし、上記光源
の移動にともない上記第１．第２の受光面の上記各光電
変換素子によって光が検知される時刻の差によって上記
光源の移動速度を演算する演算手段を具備した構成とし
た点にある。

〔発明の実施例〕

以下本発明を第１図、第２図、第５図〜第１３図に示し
た実施例におよび第３図、第４図を用いて詳細に説明す
る。

第１図は本発明の光源の位置および移動速度の測定装置
の光源からの光を検知する部分の一実施例を示す斜視図
である。光を検知する手段として光を受光して電気信号
に変換する微小な光電変換素子１が密集してマトリッヘ
状に配置され、全体として受光面２を形成したものを用
いる。このとき、受光面２上の各光電変換素子１の位置
は、各素子１の中心位置を代表点として、例えば、マト
リックス状の配置番号によって表わすことができる。次
に、１つの点状光源６からの光を受光面２で受光する場
合に、受光面２と光源６との間に遮光板３を設け、遮断
板３に２個のピンホール４゜５を設け、それぞれのピン
ホール中心位置をＡ。

Ｂ点とする。いま、１つの点状光源６がＯｘの位置から
０２の位置に移動した場合を考える。０１の位置から出
た光は、ピンホール４．５を介して受光面２トの２点Ｐ
１．Ｑ１に照射される。また、Ｏｚの位置から出た光は
、ピンホール４，５を介して受光面２上の２点Ｉ”ｚ、
Ｑ２に照射される。

０１からＯｘまでの光源６の移動経路７は、同様の原理
により受光面２」二の２つの経路８，９によって表され
る。

第２図は第１図の受光面２の一実施例を示す正面図で、
受光面２の上を光源６からの照射光が２つの経路８．９
で通過したときにこれを受光する各光電変換素子１の出
力として得られる電気信号の時間的変化の例を示してあ
る。第２図において、経路８，９によって光が照射され
たときの受光信号が得られる光電変換素子１をハツチン
グを施して示してある。受光した素子１の判別方法は後
述するが、ここではそれがわかっているものとして説明
する。この場合、各光［１変換素子１はたとえ微小であ
っても、ある有限の大きさを有しているので、受光した
素子１を順次連ねても、実際の照射光の経路８，９とは
一致しないのが普通である。

また、一般に光源６は点状光源とはいつでもある有限の
大きさを持っており、その照射経路８，９も厳密な意味
での線状ではなく、ある幅を持った経路になると考えら
れ、その場合、ある瞬間では光源６から照射された光が
同時に複数個の光電変換素子１で検出されることになる
。この場合の処理の方法としては、簡単のため受光面２
が平面の場合で説明すると、第４図に示すように、受光
信号が得られた素子１の中心座標を受光面２に相当する
Ｘ−Ｙ平面にプロットし、それらのデータ点より最小自
乗法等によって実際の光の照射経路に近い曲線１０の式
を得ることができる。さて、このようにして定められた
照射光の経路から光源６の位置を算出する方法について
第５図によって説明する。前述の方法によって定められ
た光の照射経路８，９上の同時刻の点をＰ、Ｑとする。

Ｐ。

Ｑとピンホール４，５の中心Ａ、Ｂを結ぶ３次元空間に
おける直線をＰＡＬＬ、ＱＢ１２．ＰＢ１３、ＱＡ１４
とするとき、直線ＰＡとＱＢの交点または直線ＰＢとＱ
Ａの交点のいずれか一方がもとの光源６の位置と考える
ことができるが、この２つの交点ができるとき、その一
方は遮光板３を境にして必らず受光面２側に、他の一方
は本来の光源６側にできるので５本来の光源６側の点を
容易に判別できる１次に、上記説明では、直線ＰＡとＱ
Ｂまたは直線ＰＢとＱＡは必ず交わると考えたが、前述
の方法で受光面２ヒで計測された照射光の経路８，９は
必ずしも真の経路ではなく。

若干の誤差を持ったものであるので、３次元空間内の直
線ＰＡとＱＢまたはＰＢとＱＡとは必ずしも空間上のた
だ一点で交わるとは限らない。しかしながら、それぞれ
の２直線間の距離が非常に近くなると考えられ、そこで
、第５図において、直線ＰＡとＱＢについて説明すると
、直線ＰＡとＱＢの距離が最も近くなる直線ＰＡおよび
ＱＢＪ：の点ｏ’　、ｏ’をとり、実際の光源６の位置
の概略位置を表わす２点を決定できる。

このようにして、移動する光源６の実際の位置に対して
、それぞれその近傍の２点（または直線ＰＡ、ＱＢが完
全に一点で交差する場合は１点）が対応して求められる
。これらｘ、ｙ、ｚの３次元直交座標上の座標値のデー
タを用いて１例えば、最小自乗法などの方法を適用して
３次元空間における曲ａ（光源６が直線運動をしている
場合は直Ｓ）が得られ、これを光源６の軌跡を表わすも
のと考えることができる。

以上で光源６の位置を求める方法を中心に説明したが、
次に、光源６の移動速度を求める方法について述べる。

光源６の移動速度を求める方法は。

受光面２で各光電変換素子１が光源６からの光を受光し
た時刻を知ることが基本となる。第３図は第２図に対応
して各光電変換素子１から出力される電気信号の時間的
変化例を示すもので、例えばある瞬間に同時に第２図の
ＰＬ　　（マトリックス上の配列でＩ＝７．Ｊ＝１）と
Ｑｌ　　（マトリックス上の配列でＩ＝１２．Ｊ＝２）
に光源６からの光が受光されたとすると、第３図（ａ）
、（ｂ）にパルス状の信号が立ち上がる（ただし、光源
装置が移動せず、同じ光電変換素子１で連続的に受光さ
れている場合には、電気信号は受光１に瞬間にステップ
状に変化し、その後はそのままの状態を保つ。）。

同様にして他の光電変換素子１で光源６からの光が受光
される都度、同図（ｂ）、（ｃ）に示すように、時間的
ずれをともなってパルス状の電気信号が出力される。こ
の各光電変換素子１の電気出力信号の時間的変化を計測
することによって、各素子１が光源６の光を受光した時
刻を知ることができる。

次に、各光電変換素子１が受光した時刻を測定する具体
的な方法について第６図、第７図を用いて説明する。第
６図、第７図は信号処理系統の一実施例を示すブロック
図で、第６図では、それぞれの光電変換素子１から出力
された電気信号は、必要に応じてそれぞれ増櫂器１５で
増幅され、また、波形整形器１６によって整形され、ア
ナログ信号−ディジタル信号変換器（Ａ／Ｄ変換器）１
７によりディジタル信号に変換され、そのデータがメモ
リ１８に記憶される。このとき、それぞれのＡ／Ｄ変換
器１７のサンプリングの時間間隔は、演算処理部１９に
内蔵のクロック信号２０により共通的に与えられ、この
サンプリングの時間間隔によって、各光電変換素子１か
らの電気信号に対応する時刻を知ることができる。なお
、第６♂ゝ 図の構成にいて、Ａ／Ｄ変換器１７を電気信号がある敷
居値レベルより大か小かを判定する機能を持ったものと
し、Ａ／Ｄ変換器１７の出力として、例えば、その敷居
値レベル以下の信号の場合は（ｌ　Ｏ”、以上の場合は
＃　Ｉ　Ｉ＋の出力が出るようにすれば、Ａ／Ｄ変換器
１７に続くメモリ１８では。

電気信号に対応するディジタル信号を記憶する代りに“
０″か＃　Ｉ　Ｉ＋に対応するディジタル信号を記憶す
るだけでよく、１つのデータに対応するメモリ１８のビ
ット数を最小にすることができ、メモリ１８の大幅な節
減、小形化ならびにデータの書き込みと記憶されたデー
タの読み出しの大幅な高速化が可能となる。メモリ１８
に記憶されたデータは、続いて演算処理装置１９にて順
次読み出され、受光した素子１のマトリックス上の番地
および受光した時刻が判別され、先に述べた光源位置の
算出方法によりその位置と時刻が演算され。

その演算結果として光源１の３次元空間での位置。

軌跡、移動速度などに関する情報が表示袋ハ２１により
表示される。

次に、第７図においては、光電変換素子１からの電気信
号が必要に応じて増幅器１５．波形整形器１６に導かれ
ることは第６図の場合と同様であるが、本構成では、演
算処理装置１９からの指令により、時々刻々の時刻を表
わすディジタルのクロック信号がクロック信号発生器２
２により発せられ、各光ｔｎ変換素子１からの電気信号
は５素子１が受光して電気信号が立ち上がった瞬間にク
ロック信号を参照す機能を有する計時器２３を介して受
光時刻のみをメモリ１８に記憶する構成としてある０本
構成によれば、メモリ１８には光電変換素子１が受光し
たときのみの時刻情報が記憶されるので、メモリ１８の
大幅節減となるだけでなく、逆にある程度メモリ１８の
容量を確保しておけば、比較的長時間にわたる光源６の
位置、移動速度等の軌跡の追跡に有利になる。なお、受
光が記憶された素子１の番地と記憶された時刻を演算処
理装置１９に読み呂して演算し、表示装置２１に演算結
果を表示する方法は、第６図の場合と同様である。

以上述べた本発明の実施例によれば、空間を移動する光
ｇ６の瞬時瞬時の位置、移動方向および速度を３次元的
に測定することが可能となる。

なお、上記した実施例においては、１つの受光面２に対
する遮光板３上に２つのピンホール４゜５を持つものを
示したが、次に１本発明の主旨を損なうことがない他の
実施例について説明する。

第８図は本発明の他の実施例を示す第１図に相当する斜
視図で、第８図においては、受光面として最少限第１と
第２の２つの受光面２’　、２’を設け、遮光板３’　
、３’上にそれぞれの受光面２′。

２′に対応させたただ１個のピンホール４と５を設け、
光源６の位置、移動速度を測定するようにしてある。こ
の場合、受光面２′と２′の相対位ｎ関係があらかじめ
正碓にわかっていることが必要である。また、遮光板３
′と３′は同一のものであっても、Ｚｌｌ々のものであ
ってもよいが、１つの点光源からの光がピンホール４を
介して受光面２′のみに、また、ピンホール５を介して
受光面２′のみに照射されるように配置することが必要
である。なお、各受光面２’　、２’上には光ｇ６から
の光の照射経路がただ１本だけ描かれるため、それぞれ
の受光点とピンホール４．５とを結ぶ２直線の交点また
は２直線の距離が最も近い２点を算出する上で有利であ
る。また、第１図および第８図に示した本発明の実施例
では、ピンホール４゜５の数を全体で２個に限定して示
したが、３個以上でもよい、しかし、この場合、その場
合、受光面２（または２′と２′）上に描かれる１つの
光源６からの光の照射経路の数が３本以上となり、それ
を用いて光ＷＸ１の位置および移動速度を算出する方法
が２個の場合よりもかなり繁雑になる。

また１以上述べた実施例では、例えば、第４図の説明で
述べたように、受光面２が回部状の場合としだが、これ
は平面に限るものではなく、曲面状であってもよい。こ
の場合、第９図（ａ）。

（ｂ）かられかるように、受光面２の全体の面積が同じ
であっても１曲面状の場合は、光源６の位置および移動
速度の測定可能範囲が斜線を引いである光源位置、移動
測度可能の比較かられかるように広くなるという利点が
ある〔第９図（ａ）は平面の場合、同図（ｂ）は曲面の
場合〕、ただし。

曲面の形状は、３次元的となるため、光源６からの光が
照射された受光面２上の経路から光′ｇ６の位置および
移動速度を演算する方法が、受光面２が平面の場合より
も複雑になる。

また１以上の実施例においては、遮光板３（または３’
、３’）上に単なるピンホール４．５を設けたものにつ
いて説明したが、光源６の大きさによっては、必ずしも
点状光源となり鷺いものがあることから、受光面２（ま
たは２’、２’）に照射される光源６の像をできるだけ
小さく絞λ込むため、ピンホールの代りに可変の絞りま
たは焦点距離調節可能なレンズ系を用いるようにしても
よい。

さらに、以上述べた実施例においては、受光面２（また
は２’、２’）に直接光電変換素子１を設置するものと
して説明したが、光電変換素子１の前に光ファイバを設
置して、集合した光ファイバの端面を受光面２（または
２’、２’）としてもよい。

以下、受光面を光ファイバで形成する他の実施例につい
て図面によって説明する。第１０図は受光面を形成する
光フアイババンドルの一実施例を示す斜視図で、第１０
図では集合された光ファイバの一方の端面を受光面２と
して形成してあり、第１１図は第１０図（ａ）の光ファ
イバの集合体の一区画２４を取り出して拡大して示した
もので、本例では、光ファイバの一区画２４はさらに非
常に細い素線２５の集合体で形成してあり、光ファイバ
の一区画２４の一方の端面が受光面２の一部を形成して
おり、他方の端部には１個の光電変換素子１が結合して
ある。ここで、第１１図の例では、光フアイバ集合体（
バンドル）の一区画の断面形状が正方形（矩形を含む）
となっているが、これを第１０図（ｂ）に示すように断
面が円形の１区画２６となっている光フアイババンドル
であってもよい。また、第１１−図に示したように、光
フアイババンドルの一区画２４は、さらに光ファイバ素
１！２５の集合体で形成されているが、光フアイバジン
ドルの一区画２４自体が単一の光フアイバ素線で形成さ
れていてもよい。

また、光フアイババンドルの一区画２４と光電変換素子
１とを結合するのに、第１２図に示すように、光フアイ
ババンドルの一区画２４の中に密集した光フアイバ素線
２５の集合体を後方で２系統に分けて、それぞれ第１の
光電変換素子１′と第２の光電変換素子１′に結合する
ようにしてもよい。この場合、第１．第２の光電変換素
子１′。

１″への光フアイバ素線２５の分は方は、光フアイババ
ンドルの一区画２４の受光面２に配置された光フアイバ
素線２５のそれぞれをできるだけランダムに２つに分け
たものとすることが望ましい。

ところで、第１２図に示すように、光フアイババンドル
の一区画２４に対して２個の光電変換素子１’　、１’
を設けると、別の有利な効果を発揮させることができる
。これを第１３図を用いて説明する。第１３図は本発明
の他の宿場処理系統の一実施例を示すブロック図である
。第１３図においては、簡単のため光フアイババンドル
の一区画２４が縦、横３列ずつ合計９つある場合を例に
とり、光電変換素子１’　、１’から得られる電気信号
の処理形態を模式的に示してある。それぞれの区画２４
の光ファイバの一方の端部にはそれぞれ第１．第２の光
電変換素子１’　、１’が結合してあり、ここでそれぞ
れの区画２４の位置の表示をマトリックスの表示になら
ってＡｒＪ（Ｉ＝１〜３行方向、５２１〜３列方向）と
表示することにする０次に、Ｉ＝１の行にある各区画の
それぞれ第１の光電変換素子１′の２本のリード線を並
列的に結合して、それを信号検知部２７に接続する。

同様にＩ＝２．Ｉ＝３の行にある各区画のそれぞれ第１
の光電変換素子１′の２本のリード線も並列接続してそ
れぞれ別の信号検知部２８．２９に接続する。一方、こ
れと全く同様にしてそれぞれ、■＝１〜３の列にある各
区画の第２の光電変換素子１′を信号検知部３０，３１
．３２に接続する。

かくして１例えば、Ｉ＝２の行にある３つの区画のどれ
か１つの区画が光源６からの光を受光しても、信号検知
部２８には電気信号の変化（立ち上がり）が検知され、
一方、例えば、Ｊ＝３の列にある３つの区画のどれか１
つの区画が光源６からの光を受光しても、信号検知部３
２には電気信号の変化（立ち上がり）が検知されること
になる。

すなわち、例えば、Ｉ＝２．、Ｔ＝３の区画において、
光源６からの光を受光した場合、直ちに信号検知部２８
と３２で電気信号が変化し、受光した区画の番地がＡｚ
ｓであることを知ることができる。

このようにして知られた受光した区画のＩとＪの番地を
図示しない別の記憶部に記憶し、かつ、その記憶された
時刻も合わせて記憶するとともに、それらを光源６の移
動（あるいは時間の経過）にともない時々刻々記憶する
ようにすれば、それぞれの光電変換素子に１個ずつ対応
したメモリを設置することなく、非常に簡便、かつ、迅
速に光源６の位置および移動速度を測定することが可能
となる。

なお、温室対象としては、もっばら光源という言葉で表
現したが、明るい光を発するものだけの概念に限らず、
空間的に比較的一様な明るさまたは暗さの中で明度的に
明らかに区別できる空間内のほぼ点状の物体であればよ
く、これに合致するものとしては、光を自ら発するいわ
ゆる通常の光源、蛍光体さらには一様な光の中で光を反
射する物体、一様な明るさの中で自ら光を発することも
反射することもないいわゆる暗点てあってもよい。

また、上記した各実施例では、空間を移動する光源の瞬
時瞬時の位置および移動方向、速度を３次元的に測定す
ることについて説明したが、逆に空間に固定された光源
を上記した装置を搭載した物体、機器が観測しながら移
動するとき、この物体、機器の瞬時瞬時の位置および移
動方向、速度を知ることも可能であり、さらに、光源と
これを観測する物体または機器の両方が相対的に運動す
る場合でも両者の相対位置および相対移動方向、速度を
知ることも可能である。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明によれば、ａｉｉｍ者に対
して移動する対象物体あるいは空間的に固定された対象
物体に対するｗｌ測者の移動状態さらには対象物体と観
測者の両方が移動する場合の両者の相対位置と速度の両
方を光源を用いて知ることができるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の光源の位置および移動速度の測定装置
の光源からの光を検知する部分の一実施例を示す斜視図
、第２図は第１図の受光面の一実施例を示す正面図、第
３図は第２図に対応して各光電変換素子から出力される
電気信号の時間的変化例を示す図、第４図は第２図の受
光面のＸ−Ｙ平面上の受光点を表わす図、第５図は受光
点と光源の位Ｗ関係を表わす図、第６図、第７図はそれ
ぞれ本発明の装置の信号処理系統の一実施例を示すブロ
ック図、第８図は本発明の他の実施例を示す第１図に相
当する斜視図、第９図は受光面形状に関する第２図とそ
の他の実施例に関する側面図。 第１０図は本発明のさらに他の実施例における光フアイ
ババンドルの一実施例を示す斜視図、第１１図、第１２
図はそれぞれ第１０図の一部分の一実施例を示す拡大斜
視図、第１３図は第１２図における信号処理系の一実施
例を示すブロック図である。 １・・・光電変換素子、２・・・受光面、３・・・遮光
板、４゜５・・・ピンホール、６・・・光源、１５・・
・増幅器、１６・・・波形整形器、１７・・・Ａ／Ｄ変
換器、１８・・・メモリ、１９・・・演算処理部、２０
・・・クロック信号、２１・・・表示装置、２２・・・
クロック信号発生器、２３・・・計時器、２４．２６・
・・一区画、２５・・・光フ（ほか１名） Ｘ　　　　＝ 帛　１０　　’７ 早　／２　図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、光源からの光を検知する装置において、１つ１つの
   光を電気信号に変換する微小な光電変換素子をマトリツ
   クス状に配置して受光面を形成した光検知手段と、前記
   光源と前記受光面との間に設けた光が通過する２個の光
   通過手段を有する遮光板と、前記１つの光源からの光を
   前記遮光板の一方の光通過手段を介して前記受光面上の
   一点に照射せしめるとともに、同時に他方の光通過手段
   を介して前記光源からの光を前記受光面上の他の一点に
   照射せしめ、前記マトリツクス状に配置した各光電変換
   素子のうち光を受光した素子が発する電気信号により前
   記受光した素子の位置と受光時刻を検知するとともに、
   ある瞬間において、前記受光面上の光が照射された２点
   と前記２個の光通過手段とをそれぞれ結ぶ４本の直線の
   前記遮光板の前記光源側における交点または距離が最も
   近くなる２つの直線上の位置をもつて前記光源の概略位
   置とし、前記光源の移動にともない前記受光面の前記各
   光電変換素子によつて光が検知される時刻の差によつて
   前記光源の移動速度を演算する演算手段とを具備するこ
   とを特徴とする光源の位置および移動速度の測定装置。 ２、前記光通過手段はピンホールである特許請求の範囲
   第１項記載の光源の位置および移動速度の測定装置。 ３、前記光通過手段は、光の絞り位置、集光レンズある
   いはその両方を備えたものである特許請求の範囲第１項
   記載の光源の位置および移動速度の測定装置。 ４、前記演算手段は、前記各光電変換素子からのアナロ
   グ電気信号をそれぞれ増幅、整形する増幅整形手段と、
   該各増幅整形手段の出力をそれぞれデイジタル信号に変
   換するＡ／Ｄ変換器と、前記各デイジタル信号を記憶す
   る記憶手段と、前記各Ａ／Ｄ変換器のサンプリング時間
   間隔を共通に設定するとともに、前記各記憶手段に記憶
   された前記デイジタル信号を処理して前記光源の位置と
   移動速度を演算する演算処理部とよりなり、その結果を
   表示装置に表示する構成としてある特許請求の範囲第１
   項または第２項または第３項記載の光源の位置および移
   動速度の測定装置。 ５、前記演算手段は、前記各光電変換素子からのアナロ
   グ電気信号をそれぞれ増幅、整形する増幅整形手段と、
   時々刻々の時刻を表わすデイジタルクロツク信号を発生
   するクロツク信号発生器と、前記各光電変換素子が受光
   したときの電気信号の立上り瞬時に前記クロツク信号を
   参照して受光時刻と番地のみをそれぞれ前記記憶手段に
   記憶させる計時器と、前記各記憶手段に記憶された時刻
   と前記各光電変換素子の番地とから前記光源の位置と移
   動速度を演算する演算処理部とよりなり、その結果を表
   示装置に表示する構成としてある特許請求の範囲第１項
   または第２項または第３項記載の光源の位置および移動
   速度の測定装置。 ６、前記受光面は、一端がそれぞれ１個の前記光電変換
   素子または対となる２個の光電変換素子に結合され他端
   が前記受光面の一部を形成するそれぞれ光フアイバを密
   集させたバンドル光フアイバの集合により形成してある
   特許請求の範囲第１項または第２項または第３項または
   第４項または第５項記載の光源の位置および移動速度の
   測定装置。 ７、前記各バンドル光フアイバの一端が対となる２個の
   光電変換素子に結合されたものは、マトリツクス状の行
   と列に配置された対となる２個の光電変換素子の第１の
   光電変換素子の電気信号は位置情報の行を判定する信号
   検知器に接続され、第２の光電変換素子の電気信号は位
   置情報の列を判定する信号検知器に接続され、前記行と
   列の情報とその発生時刻を前記記憶手段に記憶する構成
   としてある特許請求の範囲第６項記載の光源の位置およ
   び移動速度の測定装置。 ８、光源からの光を検知する装置において、１つ１つの
   光を電気信号に変換する微小な光電変換素子をマトリツ
   クス状に配置して第１の受光面と第２の受光面とを形成
   した光検知手段と、前記光源と前記第１、第２の受光面
   との間にそれぞれ設けた光が通過する１個の光通過手段
   を有する第１、第２の遮光板と、前記１つの光源からの
   光を前記第１の遮光板の光通過手段を介して前記第１の
   受光面上の一点に照射せしめるとともに、同時に前記第
   ２の遮光板の光通過手段を介して前記第２の受光面上の
   一点に照射せしめ、前記第１、第２の受光面の光を受光
   した前記光電変換素子からの電気信号により前記受光し
   た光電変換素子の位置と受光時刻を検知するとともに、
   ある瞬間において、前記第１の受光面上の受光点と前記
   第１の遮光板の光通過手段とを結ぶ第１の直線と前記第
   ２の受光面上の受光点と前記第２の遮光板の光通過手段
   とを結ぶ第２の直線との交点または距離が最も近くなる
   前記第１、第２の直線上の位置をもつて前記光源の概略
   位置とし、前記光源の移動にともない前記第１、第２の
   受光面の前記各光電変換素子によつて光が検知される時
   刻の差によつて前記光源の移動速度を演算する演算手段
   とを具備することを特徴とする光源の位置および移動速
   度の測定装置。