JPS6315103A - 計測装置におけるレ−ザ発光制御方法 - Google Patents
計測装置におけるレ−ザ発光制御方法Info
- Publication number
- JPS6315103A JPS6315103A JP15874986A JP15874986A JPS6315103A JP S6315103 A JPS6315103 A JP S6315103A JP 15874986 A JP15874986 A JP 15874986A JP 15874986 A JP15874986 A JP 15874986A JP S6315103 A JPS6315103 A JP S6315103A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- level
- laser
- light receiving
- output
- detection
- 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
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims abstract description 34
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 3
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims description 10
- 238000003491 array Methods 0.000 claims 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 7
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 1
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 1
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 description 1
Landscapes
- 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】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、レーザ光ビームにより被測定対象面を走査し
て、対象面までの距離および形状を計測する装置におい
て、信号検出を行なう計測装置におけるレーザ発光制御
方法に関するものである。
て、対象面までの距離および形状を計測する装置におい
て、信号検出を行なう計測装置におけるレーザ発光制御
方法に関するものである。
従来のこの種計測装置では、第μ図にそのブロック図に
示すように、計測ヘッドｌは、レーザ／−／、レーザ元
集東レンズｌ−コ、軸／−弘を中心として回転する揺動
ミラー／−３、レーザ駆動回路ｌ−！、受光レンズ／−
６、受光素子アレーｌ−７、切換スイッチ回路／−？、
スイッチ制御回路ｌ−タ、検出信号増幅器／−１０とで
構成される。
示すように、計測ヘッドｌは、レーザ／−／、レーザ元
集東レンズｌ−コ、軸／−弘を中心として回転する揺動
ミラー／−３、レーザ駆動回路ｌ−！、受光レンズ／−
６、受光素子アレーｌ−７、切換スイッチ回路／−？、
スイッチ制御回路ｌ−タ、検出信号増幅器／−１０とで
構成される。
ここで、レーザ駆動回路ｌ−ｊの駆動出力はレーザｌ−
／をレーザ発光させ、集束レンズｌ−２で集光して元ビ
ームを作シ、駆動信号１７により回転する回転ミラーｉ
−３の回転に従って被測定対象面λ上をレーザ光ビーム
が３−ｉ、３−ｓ。
／をレーザ発光させ、集束レンズｌ−２で集光して元ビ
ームを作シ、駆動信号１７により回転する回転ミラーｉ
−３の回転に従って被測定対象面λ上をレーザ光ビーム
が３−ｉ、３−ｓ。
３−３の如く走査する。レーザ光ビームが被測定対象面
で反射した元の一部は受光レンズ／−４で集められた受
光素子アレー／−７上に結像する。
で反射した元の一部は受光レンズ／−４で集められた受
光素子アレー／−７上に結像する。
計測ヘッドの計測基準線に対するレーザ光ビームの回転
角と受光素子アレー／−７上の結像した素子の対応関係
から計測ヘッドと被測定対象面の間の距離が計算できる
。受光素子の受光の状態は制御信号発生回路／Ｉの出力
の１つの駆動信号ｌ！で動作するスイッチ制御回路ｌ−
７の出力で切換スイッチ回路ｉ−ｒを切換えて受光素子
アレー〇出力を走査することで検出される。この受光素
子アレーの走査を被測定対象面上のレーザ光ビームの移
動に対して遥かに高速に行なえば・多くの回転角に対し
て距離が計測され、被測定対象面の形状が求められる。
角と受光素子アレー／−７上の結像した素子の対応関係
から計測ヘッドと被測定対象面の間の距離が計算できる
。受光素子の受光の状態は制御信号発生回路／Ｉの出力
の１つの駆動信号ｌ！で動作するスイッチ制御回路ｌ−
７の出力で切換スイッチ回路ｉ−ｒを切換えて受光素子
アレー〇出力を走査することで検出される。この受光素
子アレーの走査を被測定対象面上のレーザ光ビームの移
動に対して遥かに高速に行なえば・多くの回転角に対し
て距離が計測され、被測定対象面の形状が求められる。
切換スイッチｌ−ｒで時系列信号化された受光素子／−
７の出力は増幅器／−１０を通シ、信号レベル検出回路
グで出力レベルが判定される。
７の出力は増幅器／−１０を通シ、信号レベル検出回路
グで出力レベルが判定される。
ｔｌｌ、１図は受光素子アレーの走査とレベル判定の動
作を説明するもので、図では第μ図に対応して≠段階の
レベル検出を例示したものであシ、選択レベルのｌが最
高で≠が最低に設定した場合を示す、すなわち受光がな
いと全レベル検出の出力は１０６であシ１低い受光信号
の場合はレベル≠だけ受光あシの出力が生じ、受光信号
が大きくなるに従うて検出レベル３→−→ｌと順次出力
が生じ。
作を説明するもので、図では第μ図に対応して≠段階の
レベル検出を例示したものであシ、選択レベルのｌが最
高で≠が最低に設定した場合を示す、すなわち受光がな
いと全レベル検出の出力は１０６であシ１低い受光信号
の場合はレベル≠だけ受光あシの出力が生じ、受光信号
が大きくなるに従うて検出レベル３→−→ｌと順次出力
が生じ。
最高の受光時にはｉｏレベルでも受光検出が行なわれる
。第５図の走査回ｊでは／＝ｎの受光素子アレーの走査
出力のｉ−／番目では検出レベル≠に出力が生じ、これ
より受光信号が大きい１番目ではレベル３と弘に出力が
生じる。この検出状態はメモリｊのアドレス制御と同期
したテンプリング信号ｌコで取シ出され、受光素子／＝
ｎまでの全部のレベルの状態がメモＩＪＪ−に書込まれ
る。第５図の（ｄ）はこの検出信号がレベル判定されて
、論理信号としてメモリに書込まれている状態を示して
いる＊ ｎ ＠ Ｏ受光素子の走査の間に生じた検出レ
ベルは、タイミング信号１３で駆動されるレベル記憶回
路７で保持され、１回の走査終了時にタイ２ング信号コ
／により選択制御回路ｔに移され、１回の走査中に生じ
た最大レベルの走査データだけをゲート信号ｌ参にて駆
動されるゲート６０選択で読出し出力信号ｌりを得る。
。第５図の走査回ｊでは／＝ｎの受光素子アレーの走査
出力のｉ−／番目では検出レベル≠に出力が生じ、これ
より受光信号が大きい１番目ではレベル３と弘に出力が
生じる。この検出状態はメモリｊのアドレス制御と同期
したテンプリング信号ｌコで取シ出され、受光素子／＝
ｎまでの全部のレベルの状態がメモＩＪＪ−に書込まれ
る。第５図の（ｄ）はこの検出信号がレベル判定されて
、論理信号としてメモリに書込まれている状態を示して
いる＊ ｎ ＠ Ｏ受光素子の走査の間に生じた検出レ
ベルは、タイミング信号１３で駆動されるレベル記憶回
路７で保持され、１回の走査終了時にタイ２ング信号コ
／により選択制御回路ｔに移され、１回の走査中に生じ
た最大レベルの走査データだけをゲート信号ｌ参にて駆
動されるゲート６０選択で読出し出力信号ｌりを得る。
すなわち第≠図でｊ回目の走査ではレベル３の走査デー
タを、ｊ＋１回目の走査ではレベルｌの走査データを取
シ出し、アドレス信号ｉｒｉよりデータメモリタにミラ
ー走査の全データを蓄積し、このデータコＯを演算処理
装置１０が読み出して演算処理を行なう、第ｊ図に例示
しているように、このデータメモリタに蓄積するデータ
は、強い受ｆｔ、Ｏ場合でもレベル選別して結像中心素
子位置だけを指示する状態に整理されていて、計算処理
が容易（なシ、殆んどの場合好ましい測定結果が得られ
る。
タを、ｊ＋１回目の走査ではレベルｌの走査データを取
シ出し、アドレス信号ｉｒｉよりデータメモリタにミラ
ー走査の全データを蓄積し、このデータコＯを演算処理
装置１０が読み出して演算処理を行なう、第ｊ図に例示
しているように、このデータメモリタに蓄積するデータ
は、強い受ｆｔ、Ｏ場合でもレベル選別して結像中心素
子位置だけを指示する状態に整理されていて、計算処理
が容易（なシ、殆んどの場合好ましい測定結果が得られ
る。
しかし被測定対象面の状態や傾き角等によっては非常に
強い受光状態が生じる場合があシ・受光素子や回路の飽
和、１１導、干渉等が生じゃすくな１＠Ｊ″図（、）の
各受光素子／Ｉ Ｊ・ｉ−／、 ｉ、 １＋ｌに対応
した走査出力（Ｃ）が得られず、隣接する受光素子にま
たがるような判然と区別できない、換言すれば検出出力
が集約されない状態が生じ、処理内容を増加させると同
時に計算の精度を低下させる要因となる。
強い受光状態が生じる場合があシ・受光素子や回路の飽
和、１１導、干渉等が生じゃすくな１＠Ｊ″図（、）の
各受光素子／Ｉ Ｊ・ｉ−／、 ｉ、 １＋ｌに対応
した走査出力（Ｃ）が得られず、隣接する受光素子にま
たがるような判然と区別できない、換言すれば検出出力
が集約されない状態が生じ、処理内容を増加させると同
時に計算の精度を低下させる要因となる。
本発明は上記の反射面の状態により非常に強力な入射光
が生じ、計算精度が低下することを除くため一前記検出
レベル出力を有効に利用してレーザ発光強度を制御して
、被測定対象面の状態に関係なく常に受光レベルを最適
とし、高精度・高速の計算処理を可能にするものである
。以下図面くより詳細に説明する。
が生じ、計算精度が低下することを除くため一前記検出
レベル出力を有効に利用してレーザ発光強度を制御して
、被測定対象面の状態に関係なく常に受光レベルを最適
とし、高精度・高速の計算処理を可能にするものである
。以下図面くより詳細に説明する。
ｉ／図は本発明の一実施例の構成を示すプロッり図で、
第一図は検出・選択およびレーザ発光制御信号の取出し
とレーザ駆動電流の便化を説明する図である。
第一図は検出・選択およびレーザ発光制御信号の取出し
とレーザ駆動電流の便化を説明する図である。
本発明は・第３図に示す従来の構成においてレベル記憶
回路７の出力の一部を取出しレーザ発光強度制御回路コ
ぴを設け、該回路からの駆動信号２３により駆動回路１
−２を制御しレーザ／−／のレーザ電流の制御を行ない
得るよう構成したことを特長とするものである。以下、
この新規構成部分の動作について主として説明する。
回路７の出力の一部を取出しレーザ発光強度制御回路コ
ぴを設け、該回路からの駆動信号２３により駆動回路１
−２を制御しレーザ／−／のレーザ電流の制御を行ない
得るよう構成したことを特長とするものである。以下、
この新規構成部分の動作について主として説明する。
前記レーザ発光強度制御回路２≠は、例えば第１因の如
く高い検出レベルｌと下から２番目の検出レベル３の検
出出力２コ、コ３を入力として、レベルｌの検出がある
と駆動信号コ！により駆動回路ｌ−３を動作させレーザ
ｔ−ｉのレーザ電流を屓次減少させ、逆に受光信号が低
下してレベル３の検出も生じなくなるとレーザ電流を増
加させる。第一図はこの動作を説明するもので、レーザ
発光は最初最大の状態にあるとし、受光素子アレーの走
査が開始された後、最初に図のｊ＋／回目の如く検出レ
ベルｌの検出出力コ２が生じるとこの結果の記憶保持で
図（ｒ）に示すような−ｌのレーザ制御指示信号コ！を
作成し、レーザ駆動電流（駆動信号コｊ）を！、から■
、に減少させる。この結果レーザ発光レベルは低下する
が、なお次のｊ＋２回目の受光素子アレーの走査でもレ
ベルｌの検出があると、ま７’！−−／の制御指示信号
を生じ、レーザ駆動電流を１１に減少させる。その後被
測定対象面の状態が変化して検出信号レベルが低下し、
ｊ＋Ｊ回目の走査で例示したようにレベル３にも検出出
力２３が生じなくなると、今度は十ｌの制御指示信号が
生じ、レーザ駆動電流を工、から！、に増加させる。こ
の制御指示信号２Ｊ−は選択制御回路ｒヘレベル記憶を
移すのと同じタイミングで作成すればよく、具体的には
第３図に示すような回路が用いられる。
く高い検出レベルｌと下から２番目の検出レベル３の検
出出力２コ、コ３を入力として、レベルｌの検出がある
と駆動信号コ！により駆動回路ｌ−３を動作させレーザ
ｔ−ｉのレーザ電流を屓次減少させ、逆に受光信号が低
下してレベル３の検出も生じなくなるとレーザ電流を増
加させる。第一図はこの動作を説明するもので、レーザ
発光は最初最大の状態にあるとし、受光素子アレーの走
査が開始された後、最初に図のｊ＋／回目の如く検出レ
ベルｌの検出出力コ２が生じるとこの結果の記憶保持で
図（ｒ）に示すような−ｌのレーザ制御指示信号コ！を
作成し、レーザ駆動電流（駆動信号コｊ）を！、から■
、に減少させる。この結果レーザ発光レベルは低下する
が、なお次のｊ＋２回目の受光素子アレーの走査でもレ
ベルｌの検出があると、ま７’！−−／の制御指示信号
を生じ、レーザ駆動電流を１１に減少させる。その後被
測定対象面の状態が変化して検出信号レベルが低下し、
ｊ＋Ｊ回目の走査で例示したようにレベル３にも検出出
力２３が生じなくなると、今度は十ｌの制御指示信号が
生じ、レーザ駆動電流を工、から！、に増加させる。こ
の制御指示信号２Ｊ−は選択制御回路ｒヘレベル記憶を
移すのと同じタイミングで作成すればよく、具体的には
第３図に示すような回路が用いられる。
第３図ではレベル記憶の判定タイミングでレベルｌの検
出があることで例えば７１ＡＩり３の如きＵＰ／ＤＯＷ
Ｎカウ：／１．ＺｌｒのＤＯＷＮ入力にゲート２Ａ１−
してクロックを入力してカウント状態を−ｌとがし、レ
ベル３の検出信号が生じなくなったことでカウンタのＵ
Ｐ大入力ゲートコアを介してクロックを入力してカウン
トを＋ｌとする。このカウントの変化はＤ／Ａ ：７ン
バータコタ等を用いてアナログ・レベル信号に変換し、
レーザｌ−ｌの駆動トランジスタ３０のベース電流を制
御してＯＮ抵抗を変えレーザ電流を変える。１に３図で
はカウンタおよびＤ／Ａコンバータで説明したが、シフ
トレジスタやアナログスイッチを用いてもよく、同じ効
果が得られる。
出があることで例えば７１ＡＩり３の如きＵＰ／ＤＯＷ
Ｎカウ：／１．ＺｌｒのＤＯＷＮ入力にゲート２Ａ１−
してクロックを入力してカウント状態を−ｌとがし、レ
ベル３の検出信号が生じなくなったことでカウンタのＵ
Ｐ大入力ゲートコアを介してクロックを入力してカウン
トを＋ｌとする。このカウントの変化はＤ／Ａ ：７ン
バータコタ等を用いてアナログ・レベル信号に変換し、
レーザｌ−ｌの駆動トランジスタ３０のベース電流を制
御してＯＮ抵抗を変えレーザ電流を変える。１に３図で
はカウンタおよびＤ／Ａコンバータで説明したが、シフ
トレジスタやアナログスイッチを用いてもよく、同じ効
果が得られる。
また測定環境が強力で不規則に変化する外乱光がある場
合には＠１図の構成において、レーザの発光を外乱光の
影響を受けない高周波で変調し、受光検出の増幅回路／
−１０の出力を復調回路を介して信号レベル検出回路≠
に入力することで、外乱光の影響がなく好適な計測結果
が得られる。
合には＠１図の構成において、レーザの発光を外乱光の
影響を受けない高周波で変調し、受光検出の増幅回路／
−１０の出力を復調回路を介して信号レベル検出回路≠
に入力することで、外乱光の影響がなく好適な計測結果
が得られる。
レーザを変調駆動する場合には、第３図のＤ／Ａコンバ
ータの出力で変調振幅を制御しても同様な効果が得られ
る。
ータの出力で変調振幅を制御しても同様な効果が得られ
る。
特に強い２次反射元が存在する場合は最高受光強度に対
応する受光素子が被測定対象面上のレーザ光ビームのス
ポットの位置に対応しない場合もあるので距離測定上で
はさらに別の処理を要するが、レーザ光ビームの強度を
最適値に制御する点では前述の場合と全く同様の考え方
で行ってよい。
応する受光素子が被測定対象面上のレーザ光ビームのス
ポットの位置に対応しない場合もあるので距離測定上で
はさらに別の処理を要するが、レーザ光ビームの強度を
最適値に制御する点では前述の場合と全く同様の考え方
で行ってよい。
以上説明した如く本発明によれば、反射面の状態が大幅
に変化する入射条件に対しても最もレベルの大きい中心
位置の情報だけを複数レベルの検出手段で選択し、レベ
ル判定の状態によりレーザ元の発光が常に最適入射光の
レベルに保持することができる。したがうて、各種特性
の異なる被測定対象面に対して常に高精度、高速度の計
算処理が行なえる。
に変化する入射条件に対しても最もレベルの大きい中心
位置の情報だけを複数レベルの検出手段で選択し、レベ
ル判定の状態によりレーザ元の発光が常に最適入射光の
レベルに保持することができる。したがうて、各種特性
の異なる被測定対象面に対して常に高精度、高速度の計
算処理が行なえる。
＠１図は本発明の一実施例のブロック図、第２図は第１
図における信号検出のレベル・データの選択とレーザ発
光制御の関係を説明する図、第３図はレーザ発光制御回
路の構成例、第グ図は従来の計測制御回路のブロック図
、第３図は第μ図における信号検出のレベルとデータの
選択を説明する図である。
図における信号検出のレベル・データの選択とレーザ発
光制御の関係を説明する図、第３図はレーザ発光制御回
路の構成例、第グ図は従来の計測制御回路のブロック図
、第３図は第μ図における信号検出のレベルとデータの
選択を説明する図である。
Claims (1)
- 被測定対象面上を照射して揺動するレーザ光ビームの反
射光を複数個の直線に配置された受光素子アレー上に結
像させ、前記レーザ光ビームの被測定対象面上の移動速
度より遥かに高速に前記全受光素子出力を走査して結像
している受光素子の受光出力を検出し、この時の照射ビ
ーム角と結像受光素子位置とから計測ヘッドと、被測定
対象面との間の距離をレーザ光ビームの移動に伴ない順
次計算し、被測定対象面の形状を求める計測装置におい
て、前記受光素子の受光出力について検出レベルの選別
を行ない、前記受光素子アレーの一回の走査終了時に各
検出レベルのうち受光を検出している一番上のレベルの
検出結果を選択し各検出レベルのうちの指定した高いレ
ベルでの受光検出出力が発生するごとにレーザ駆動電流
を順次減少させてレーザ発光強度を低下させ、これと逆
に指定した低いレベルでの受光検出出力が発生しなくな
るとレーザ駆動電流を順次増加させてレーザ発光強度を
増し、レーザ発光強度を常に適正な値に保持し受光レベ
ルを最適にしたことを特徴とする計測ヘッドのレーザ発
光制御方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15874986A JPS6315103A (ja) | 1986-07-08 | 1986-07-08 | 計測装置におけるレ−ザ発光制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15874986A JPS6315103A (ja) | 1986-07-08 | 1986-07-08 | 計測装置におけるレ−ザ発光制御方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6315103A true JPS6315103A (ja) | 1988-01-22 |
Family
ID=15678491
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15874986A Pending JPS6315103A (ja) | 1986-07-08 | 1986-07-08 | 計測装置におけるレ−ザ発光制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6315103A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002071310A (ja) * | 2000-08-28 | 2002-03-08 | Matsushita Electric Works Ltd | 光学式変位測定装置及びその測定方法 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60128304A (ja) * | 1983-12-15 | 1985-07-09 | Nippon Tsushin Gijutsu Kk | 溶接機計測ヘツド |
| JPS60227112A (ja) * | 1984-04-25 | 1985-11-12 | Mitsubishi Electric Corp | 光変位計 |
-
1986
- 1986-07-08 JP JP15874986A patent/JPS6315103A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60128304A (ja) * | 1983-12-15 | 1985-07-09 | Nippon Tsushin Gijutsu Kk | 溶接機計測ヘツド |
| JPS60227112A (ja) * | 1984-04-25 | 1985-11-12 | Mitsubishi Electric Corp | 光変位計 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002071310A (ja) * | 2000-08-28 | 2002-03-08 | Matsushita Electric Works Ltd | 光学式変位測定装置及びその測定方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4818886A (en) | Method and apparatus for self-referencing and self-focusing a bar-code reader | |
| US4006343A (en) | Code read-out means | |
| JP2660929B2 (ja) | Ｃｃｄ固体撮像素子を用いたアークセンサ | |
| JPS60128304A (ja) | 溶接機計測ヘツド | |
| JPH0531215B2 (ja) | ||
| JPH07225959A (ja) | 走査装置並びに光学式記録及び／又は再生装置 | |
| JPS6315103A (ja) | 計測装置におけるレ−ザ発光制御方法 | |
| US5163034A (en) | Tracking device to effect tracking pull-in in an optical recording and reproducing apparatus by vibrating a light spot | |
| JPS58179302A (ja) | 光電式測定方法および装置 | |
| US20210239834A1 (en) | Optical ranging apparatus and optical ranging method | |
| JPS5849062B2 (ja) | 画像形成装置 | |
| JPH05322539A (ja) | 読出し装置および距離測定装置 | |
| JP3104455B2 (ja) | 光学的情報読取装置 | |
| JPH0827238B2 (ja) | 表面検査装置 | |
| JPH0256520A (ja) | 光ビーム走査装置 | |
| JPH04181384A (ja) | 記号読取装置 | |
| JPH11203396A (ja) | 光学的情報読み取り装置 | |
| SU1125638A1 (ru) | Устройство дл ввода изображений | |
| JP2001074421A (ja) | ビーム間隔測定装置および光ビーム走査装置 | |
| JPS62124860A (ja) | 光学式異物検出装置 | |
| US6310965B2 (en) | Manuscript document detecting system and method | |
| JPH09226174A (ja) | マルチビーム走査装置 | |
| JPH10213760A (ja) | 光走査位置検出方法および装置 | |
| JPS61120006A (ja) | 計測ヘツドの信号検出方法 | |
| JPH0571920A (ja) | 光学式寸法測定装置 |