JPS62135786A - 光ビ−ムを利用した移動体の追尾装置 - Google Patents
光ビ−ムを利用した移動体の追尾装置Info
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- JPS62135786A JPS62135786A JP27766685A JP27766685A JPS62135786A JP S62135786 A JPS62135786 A JP S62135786A JP 27766685 A JP27766685 A JP 27766685A JP 27766685 A JP27766685 A JP 27766685A JP S62135786 A JPS62135786 A JP S62135786A
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- lens
- light beam
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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】
産業上包■朋分立
本発明は、光ビームを利用した移動体の追尾装置に係り
、特に、広範囲における高粘度な追尾を可能とする光ビ
ームを利用した移１す１体の追尾装置に関する。
、特に、広範囲における高粘度な追尾を可能とする光ビ
ームを利用した移１す１体の追尾装置に関する。
沁米叫皮面
従来の光ビームを利用した移動体の追尾装置は、発生さ
せた光ビームを三次元空間の任意の位ＩＹ、！にある移
り１体に向けて反射させ、移動体で反射されて帰ってく
る帰還ビームを一度ビームスプリノタにより分岐させ、
レンズによって集光しレンズの後面に配した受光素子よ
りなる受光検知器により検知し、前記帰遷ヒームの位置
ずれを検出し、所望の追尾を行っている。
せた光ビームを三次元空間の任意の位ＩＹ、！にある移
り１体に向けて反射させ、移動体で反射されて帰ってく
る帰還ビームを一度ビームスプリノタにより分岐させ、
レンズによって集光しレンズの後面に配した受光素子よ
りなる受光検知器により検知し、前記帰遷ヒームの位置
ずれを検出し、所望の追尾を行っている。
しかし、ＩＷ ｕビームを一度ビームスプリツタにより
分岐さゼ、光ビームを折り曲げるようにしているため、
光ビームの光用が少なくなり、発生させた光ビームの出
力を有効に利用できない問題点かあった。
分岐さゼ、光ビームを折り曲げるようにしているため、
光ビームの光用が少なくなり、発生させた光ビームの出
力を有効に利用できない問題点かあった。
会凱ガ邂ン しよ゛と る、Ｊ″Ｑ占
本完本発明発生させた光ビームの出力を有効に利用でき
、移動体の高精度な追尾が可能である光ビームを利用し
た移動体の追尾装置を提供することを目的とする。
、移動体の高精度な追尾が可能である光ビームを利用し
た移動体の追尾装置を提供することを目的とする。
皿月瀘亙幇ｌするための−、一
本発明は、光ビーム発生装置と、前記光ビームを三次元
空間の仕立の位置にある移動体に向けて反射させると共
Ｃご前記移動体で光ビームが反射されて帰ってくる帰還
ビームを再び反射させるスキャナと、前記スキャナによ
り反射された帰還ビームを集光して受光検知器の受光素
子を一点照射あるいは分散照射させる先染光照射手段と
、前記照射された（ｉ＋還ビームの位置ずれを検知、比
較する受光検知器とで構成される固定局と、この固定局
から射出される光ビームを平行な帰５ビームとして固定
局に送り返すコーナキューブとを備え、かつ、前記先染
光照射手段は、各象限毎に分担配設された中央に所定の
孔を有したレンズで［１Ｍ成されており、前記受光検知
器は中央に所定の孔を有し前記各レンズと同じ数の受光
素子を前記レンズの焦点に合わせて配設された構成とし
たことを特徴とする光ビームを利用した移動体の追尾装
置である。
空間の仕立の位置にある移動体に向けて反射させると共
Ｃご前記移動体で光ビームが反射されて帰ってくる帰還
ビームを再び反射させるスキャナと、前記スキャナによ
り反射された帰還ビームを集光して受光検知器の受光素
子を一点照射あるいは分散照射させる先染光照射手段と
、前記照射された（ｉ＋還ビームの位置ずれを検知、比
較する受光検知器とで構成される固定局と、この固定局
から射出される光ビームを平行な帰５ビームとして固定
局に送り返すコーナキューブとを備え、かつ、前記先染
光照射手段は、各象限毎に分担配設された中央に所定の
孔を有したレンズで［１Ｍ成されており、前記受光検知
器は中央に所定の孔を有し前記各レンズと同じ数の受光
素子を前記レンズの焦点に合わせて配設された構成とし
たことを特徴とする光ビームを利用した移動体の追尾装
置である。
尖ｉ桝
第１し１はこの発明に係る装置の一実施例を示す斜視図
である。
である。
同図において、１０は固定局であり、光ビームの発生装
置１１０と、光ビームを三次元空間の任意の位置にある
無人搬送車の移動局に向けて反射させると共に前記移Ｃ
ｊ局で光ビームが反射されて帰ってくる帰還ビームを再
び反射させるスキャナ１３０と、帰還ビームを集光して
受光検知器の受光素子を一点照射あるいは分散照射させ
る先染光照射手段としての象限別４分割レンズ１６０と
、前記照射された帰還ビームの位置ずれを検出、比較す
る受光検知器１７０とによって構成されている。そして
前記スキャナ１３０は、ミラー１３１ 、Ｘ軸モータ１
３２、Ｙ軸モーク１３３、制御器１３４を含んでいる。
置１１０と、光ビームを三次元空間の任意の位置にある
無人搬送車の移動局に向けて反射させると共に前記移Ｃ
ｊ局で光ビームが反射されて帰ってくる帰還ビームを再
び反射させるスキャナ１３０と、帰還ビームを集光して
受光検知器の受光素子を一点照射あるいは分散照射させ
る先染光照射手段としての象限別４分割レンズ１６０と
、前記照射された帰還ビームの位置ずれを検出、比較す
る受光検知器１７０とによって構成されている。そして
前記スキャナ１３０は、ミラー１３１ 、Ｘ軸モータ１
３２、Ｙ軸モーク１３３、制御器１３４を含んでいる。
ごの実施例の要部となる光集光照射手段としての象限別
４分割レンズ１６０を第２図（ａ）に示し、以下説明す
る。象限別４分割レンズ１６０は四個のプラスチックフ
レネルレンズからなり、前記フレネルレンズ１６１．１
６２．１６３ 、１６４を象限別に分担配設している。
４分割レンズ１６０を第２図（ａ）に示し、以下説明す
る。象限別４分割レンズ１６０は四個のプラスチックフ
レネルレンズからなり、前記フレネルレンズ１６１．１
６２．１６３ 、１６４を象限別に分担配設している。
また、受光検知器１７０は、前記先染光照射手段と対向
した位置に配設され、受光面１７１には前記各レンズの
焦点て受光するように四個の受光素子１７２．１７３．
１７４．１７５が配設されている。この各受光素子は、
例えば基板抵抗の高いものを使用して応答速度を速めた
高速Ｉ’ｌＮホ１−ダイオードが使用されている。
した位置に配設され、受光面１７１には前記各レンズの
焦点て受光するように四個の受光素子１７２．１７３．
１７４．１７５が配設されている。この各受光素子は、
例えば基板抵抗の高いものを使用して応答速度を速めた
高速Ｉ’ｌＮホ１−ダイオードが使用されている。
なお、象限別４分割レンズ１６０の中央および受光検知
器１７０の中央には、光ビーム発生装置１１０で発生さ
せた光ビームＬＢＩを通過させるに必要な所定の径の孔
をそれぞれあけておくものとする。
器１７０の中央には、光ビーム発生装置１１０で発生さ
せた光ビームＬＢＩを通過させるに必要な所定の径の孔
をそれぞれあけておくものとする。
また、移動体（図示せず）には平行な帰還ビームとして
固定局１０に送り返すコーナキューブ２１０を配設する
。
固定局１０に送り返すコーナキューブ２１０を配設する
。
第３図（ａ）は光集光照射手段としての象限別４分割レ
ンズの動作を示す説明図である。第３図（ｂｌは受光検
知器１７０の受光面１７１の各受光素子１７２．１７３
．１７４．１７５の配置と帰還ビームの照射の状況を示
す図、第３図（Ｃ）は象限別４分割レンズ１６０のフレ
ネルレンズ１６１．１６２．１６３．１６４の配置と帰
還ビームの入射の状況を示す図である。
ンズの動作を示す説明図である。第３図（ｂｌは受光検
知器１７０の受光面１７１の各受光素子１７２．１７３
．１７４．１７５の配置と帰還ビームの照射の状況を示
す図、第３図（Ｃ）は象限別４分割レンズ１６０のフレ
ネルレンズ１６１．１６２．１６３．１６４の配置と帰
還ビームの入射の状況を示す図である。
例えば図に示すように有限の径をもつ光束である帰還ビ
ームＩＩＢが第３図（ａ）に示ず■のよう↓こ象限別４
分割レンズ１６０のフレネルレンズ１６１に入射した場
合、このフレネルレンズ１６１で集光されて受光検知器
１７０の受光素子１７２のみを照射する。
ームＩＩＢが第３図（ａ）に示ず■のよう↓こ象限別４
分割レンズ１６０のフレネルレンズ１６１に入射した場
合、このフレネルレンズ１６１で集光されて受光検知器
１７０の受光素子１７２のみを照射する。
第３図（ａｌに示ず■のように象限別４分割レンズ１６
０のフレネルレンズ１６３と１６・１の境界線上に帰還
ビームＩ’ｌＩｌが入射した場合、第３ ［ＲＩ （ａ
）に示すようにビームを分散して、各受光素子１７３お
よび１７４を照射する。叉、第３図（ａ）に示す■のよ
うに象限別４分割レンズ１６０の中央に帰遷ビームＲＢ
が入射した場合は、象限別４分割レンズ１６０の中央の
孔を通過し、かつ、受光検知器１７０の中央の孔を通過
するので、各受光素子１７２．１７３．１７４および１
７５を照射することはない。この場合は制御器１３４に
よって、発生した光ビームしＢ１の中心とコーナキュー
ブ２１０の中心とが一致していることを判断するように
しておくものとする。
０のフレネルレンズ１６３と１６・１の境界線上に帰還
ビームＩ’ｌＩｌが入射した場合、第３ ［ＲＩ （ａ
）に示すようにビームを分散して、各受光素子１７３お
よび１７４を照射する。叉、第３図（ａ）に示す■のよ
うに象限別４分割レンズ１６０の中央に帰遷ビームＲＢ
が入射した場合は、象限別４分割レンズ１６０の中央の
孔を通過し、かつ、受光検知器１７０の中央の孔を通過
するので、各受光素子１７２．１７３．１７４および１
７５を照射することはない。この場合は制御器１３４に
よって、発生した光ビームしＢ１の中心とコーナキュー
ブ２１０の中心とが一致していることを判断するように
しておくものとする。
次にこの実施例に係る光ビームを利用した移動体の追尾
装置の動作について説明する。光ビーム発生装置１１０
から発生したビームはＬＢＩとして射出され、受光検知
器１７０の中央の孔および象限別４分割レンズ１６０の
中央の孔を通過し、ミラー１３１で反射して三次元空間
に射出される。なおこれらの走査は、Ｘ輔モータ１３２
およびＹ軸モータ１３３によってそれぞれの軸の廻りに
回動する前記ミラー１３１によって行われる。そして走
査ビームがコーナキューブ２１０で入射方向と同し方向
に反射して帰還ビームｌ？Ｂとなし、固定局１０に送り
返され、ミラー１３１ で再び反射し、象限別４分割レ
ンズ１６０のいずれかの象限面（フレネルレンズ）ある
いは中心部分に入射して、帰遷ビームＲＢが分散され、
受光検知器１７０の受光面１７１を照射する。ここで、
前記象限別４分割レンズ１６０に入射した帰遷ビームＲ
Ｂのフレネルレンズ１６１．１６２．１６３．１６４の
それぞれへの入射光量が各受光素子１７２．１７３．１
７４．１７５によって検知、比較されて帰還ビームＲＢ
の位置ずれを検出し、帰還ビームＲＢが象限別４分割レ
ンズ１６０の中央に入射する如く制御器１３４を介して
Ｘ軸モータ１３２ 、’Ｙ軸モータ１３３を制御してミ
ラー１３１を９１かずことにより移動体に配設したコー
ナキューブ２１０を追尾する。
装置の動作について説明する。光ビーム発生装置１１０
から発生したビームはＬＢＩとして射出され、受光検知
器１７０の中央の孔および象限別４分割レンズ１６０の
中央の孔を通過し、ミラー１３１で反射して三次元空間
に射出される。なおこれらの走査は、Ｘ輔モータ１３２
およびＹ軸モータ１３３によってそれぞれの軸の廻りに
回動する前記ミラー１３１によって行われる。そして走
査ビームがコーナキューブ２１０で入射方向と同し方向
に反射して帰還ビームｌ？Ｂとなし、固定局１０に送り
返され、ミラー１３１ で再び反射し、象限別４分割レ
ンズ１６０のいずれかの象限面（フレネルレンズ）ある
いは中心部分に入射して、帰遷ビームＲＢが分散され、
受光検知器１７０の受光面１７１を照射する。ここで、
前記象限別４分割レンズ１６０に入射した帰遷ビームＲ
Ｂのフレネルレンズ１６１．１６２．１６３．１６４の
それぞれへの入射光量が各受光素子１７２．１７３．１
７４．１７５によって検知、比較されて帰還ビームＲＢ
の位置ずれを検出し、帰還ビームＲＢが象限別４分割レ
ンズ１６０の中央に入射する如く制御器１３４を介して
Ｘ軸モータ１３２ 、’Ｙ軸モータ１３３を制御してミ
ラー１３１を９１かずことにより移動体に配設したコー
ナキューブ２１０を追尾する。
勿論前述の光ヒームＬＢＩの三次元空間への走査はコー
ナキューブ１０からの帰還ビームＲＩ３が象限別４分割
レンズ１６０の中央に入射することにより停止し、前述
の追尾に切り替えられる。
ナキューブ１０からの帰還ビームＲＩ３が象限別４分割
レンズ１６０の中央に入射することにより停止し、前述
の追尾に切り替えられる。
次に、光ビーム発生装置１１０で発生させた光ビームが
コーナキューブ２１０で反射され帰遷ビームとして象限
別４分割レンズに入射する場合の光ビームの強度につい
て、本発明による実施例の場合と、従来の帰還ビームを
一度ビームスプリツタにより分岐させ象限別４分割レン
ズに入射する場合との比較を行う。
コーナキューブ２１０で反射され帰遷ビームとして象限
別４分割レンズに入射する場合の光ビームの強度につい
て、本発明による実施例の場合と、従来の帰還ビームを
一度ビームスプリツタにより分岐させ象限別４分割レン
ズに入射する場合との比較を行う。
本発明による実施例における場合の象限別４分割レンズ
に入射する帰還ビームの強度をＰＩ、一度ビームスプリ
ノタにより分岐させる場合の象限別４分割レンズに入射
する帰還ビームの強度をＢ２とし、光ビーム発生器の光
ビーム出力強度をＰＯとする。
に入射する帰還ビームの強度をＰＩ、一度ビームスプリ
ノタにより分岐させる場合の象限別４分割レンズに入射
する帰還ビームの強度をＢ２とし、光ビーム発生器の光
ビーム出力強度をＰＯとする。
ここでビームスプリッタの反射率とｉ８過率の比が
Ｒ：’（１−Ｒ）とすると、（但し、０＜Ｒ＜ １）ｒ
’２＝Ｒ（１−Ｒ）ＰＯ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・
・ ・（１）ここで（−−Ｒ） ２＞０・・・・・・・
（４）従って、（３）式より Ｐ２≦□ＰＯ・・・・・・ ・・・・（５）（但し、空
気中、ミラーおよびコーナキューブにおける減衰は無視
する。） 叉、Ｐ１″−ｐｏ ・・・・・・・・・・（
６）である。
’２＝Ｒ（１−Ｒ）ＰＯ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・
・ ・（１）ここで（−−Ｒ） ２＞０・・・・・・・
（４）従って、（３）式より Ｐ２≦□ＰＯ・・・・・・ ・・・・（５）（但し、空
気中、ミラーおよびコーナキューブにおける減衰は無視
する。） 叉、Ｐ１″−ｐｏ ・・・・・・・・・・（
６）である。
従って、帰遷ビームを一度ビームスプリノクにより分岐
させ象限別４分割レンズに入射させると発生させた光ビ
ームの強度の１／４以下となることで分り、発生させた
光ビームの出力を有効に利用できないのに対して、本発
明によれは発生さゼた光ビームの強度をほとんど１００
％有効に利用できることになる。
させ象限別４分割レンズに入射させると発生させた光ビ
ームの強度の１／４以下となることで分り、発生させた
光ビームの出力を有効に利用できないのに対して、本発
明によれは発生さゼた光ビームの強度をほとんど１００
％有効に利用できることになる。
このため発生させた光ビームを有効に利用でき、移４す
１体の高精度な追尾が可能となる。
１体の高精度な追尾が可能となる。
なお、上述の実施例で先染光源射手１役としての象限別
４分割レンズは、第２図（ａ）に示すような四個のフレ
ネルレンズを分ＩＵｉ配設したのちを使用し第２図（ｂ
ｌに示ずような四個の凸しンスを分担配設効果を奏する
。
４分割レンズは、第２図（ａ）に示すような四個のフレ
ネルレンズを分ＩＵｉ配設したのちを使用し第２図（ｂ
ｌに示ずような四個の凸しンスを分担配設効果を奏する
。
光胛９決果
本発明によれば、発生させた光ビームをコーナキューブ
で反射させた帰還ビームをビームスプリッタ等で分岐さ
せ、光ビームを折り曲げるようにせず、直接光集光照射
手段に入射させているので、発生させた光ビームの出力
を１００％近く有効に利用することができ、移動体の高
精度な追尾が可能となる効果を有する。
で反射させた帰還ビームをビームスプリッタ等で分岐さ
せ、光ビームを折り曲げるようにせず、直接光集光照射
手段に入射させているので、発生させた光ビームの出力
を１００％近く有効に利用することができ、移動体の高
精度な追尾が可能となる効果を有する。
叉、発生させた光ビームの出力を有効に利用できるので
、装置を小型化できる効果も有する。
、装置を小型化できる効果も有する。
第１図は本発明に係る装置の一実施例を示す斜視図、第
２図（ａｌは光来光照射手段の一実施例を示す斜視図、
第２図（ｂｌは光来光照射手段の別の実施例を示す斜視
図、第３図（ａｌは光来光照射手段としての象限別・を
分割レンズの動作を示す説明図、第３図（ｂｌは受光検
知器の受光面の各受光素子と帰還ヒームの照射の状況を
示す図、第３図（Ｃ１は象限別４分割レンズのフレネル
レンズの配置と帰還ビームの入射の状況を示す図である
。 １０・・・固定局、１１０ ・・・光ビーム発生装置
、１３０ ・・・スキャナ、１６０ ・・・象［！
す別４分割しンス、１７０ ・・・受光検知器、１７
１ ・・・受光面、１７２．１７３．１７４．１７５
・・・受光素子、２１０ ・・・コーナキューブ
。
２図（ａｌは光来光照射手段の一実施例を示す斜視図、
第２図（ｂｌは光来光照射手段の別の実施例を示す斜視
図、第３図（ａｌは光来光照射手段としての象限別・を
分割レンズの動作を示す説明図、第３図（ｂｌは受光検
知器の受光面の各受光素子と帰還ヒームの照射の状況を
示す図、第３図（Ｃ１は象限別４分割レンズのフレネル
レンズの配置と帰還ビームの入射の状況を示す図である
。 １０・・・固定局、１１０ ・・・光ビーム発生装置
、１３０ ・・・スキャナ、１６０ ・・・象［！
す別４分割しンス、１７０ ・・・受光検知器、１７
１ ・・・受光面、１７２．１７３．１７４．１７５
・・・受光素子、２１０ ・・・コーナキューブ
。
Claims (2)
- （１）光ビーム発生装置と、前記光ビームを三次元空間
の任意の位置にある移動体に向けて反射させると共に前
記移動体で光ビームが反射されて帰ってくる帰還ビーム
を再び反射させるスキャナと、前記スキャナにより反射
された帰還ビームを集光して受光検知器の受光素子を一
点照射あるいは分散照射させる光集光照射手段と、前記
照射された帰還ビームの位置ずれを検知、比較する受光
検知器とで構成される固定局と、この固定局から射出さ
れる光ビームを平行な帰還ビームとして固定局に送り返
すコーナキューブとを備え、 かつ、前記光集光照射手段は、各象限毎に分担配設され
た中央に所定の孔を有したレンズで構成されており、前
記受光検知器は中央に所定の孔を有し前記各レンズと同
じ数の受光素子を前記レンズの焦点に合わせて配設され
た構成としたことを特徴とする光ビームを利用した移動
体の追尾装置。 - （２）前記光集光照射手段のレンズは、フレネルレンズ
を使用するものであることを特徴とする特許請求の範囲
第１項記載の光ビームを利用した移動体の追尾装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27766685A JPS62135786A (ja) | 1985-12-09 | 1985-12-09 | 光ビ−ムを利用した移動体の追尾装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27766685A JPS62135786A (ja) | 1985-12-09 | 1985-12-09 | 光ビ−ムを利用した移動体の追尾装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62135786A true JPS62135786A (ja) | 1987-06-18 |
| JPH052194B2 JPH052194B2 (ja) | 1993-01-11 |
Family
ID=17586605
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27766685A Granted JPS62135786A (ja) | 1985-12-09 | 1985-12-09 | 光ビ−ムを利用した移動体の追尾装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62135786A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6771678B1 (en) | 2000-06-13 | 2004-08-03 | International Business Machines Corporation | Laser system and method of operation having improved signal continuity and safety |
-
1985
- 1985-12-09 JP JP27766685A patent/JPS62135786A/ja active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6771678B1 (en) | 2000-06-13 | 2004-08-03 | International Business Machines Corporation | Laser system and method of operation having improved signal continuity and safety |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH052194B2 (ja) | 1993-01-11 |
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