SE461116B - Arrangement for measurement arrangements using laser beams - Google Patents

Arrangement for measurement arrangements using laser beams

Info

Publication number
SE461116B
SE461116B SE8801704A SE8801704A SE461116B SE 461116 B SE461116 B SE 461116B SE 8801704 A SE8801704 A SE 8801704A SE 8801704 A SE8801704 A SE 8801704A SE 461116 B SE461116 B SE 461116B
Authority
SE
Sweden
Prior art keywords
array
lens
light
plane
measuring
Prior art date
Application number
SE8801704A
Other languages
Swedish (sv)
Other versions
SE8801704D0 (en
SE8801704L (en
Inventor
P Nyqvist
Original Assignee
Limab Laser Instrumentmek
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 Limab Laser Instrumentmek filed Critical Limab Laser Instrumentmek
Priority to SE8801704A priority Critical patent/SE461116B/en
Publication of SE8801704D0 publication Critical patent/SE8801704D0/en
Publication of SE8801704L publication Critical patent/SE8801704L/en
Publication of SE461116B publication Critical patent/SE461116B/en

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01BMEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B11/00Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
    • G01B11/02Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring length, width or thickness
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01CMEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
    • G01C3/00Measuring distances in line of sight; Optical rangefinders
    • G01C3/02Details

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)

Abstract

Arrangement for measurement arrangements with a laser 3 for emitting laser light on a path 5. A camera 4 is positioned so as to receive light from measurement surfaces 8-10 on measurement objects 7 positioned along the path within a longitudinal region of the same. Behind an objective 12 in the camera, there is an array 26 of light-sensitive elements which is elongate and has a longitudinal direction and a transverse direction. Positioned between the objective 12 and the array 26 is a lens 27 curved in one plane, preferably a cylindrical lens, the axis of curvature of which extends in the longitudinal direction of the array. The objective 12 is positioned in such a manner that its focal plane is located in the main in the surface of the array and the focal plane of the lens curved in one plane is located at a distance from the surface of the array, preferably in front of the same. The light which comes from that part of the measurement surface 8-10 illuminated by the laser light and which passes through the objective is spread by the lens 27 in the transverse direction of the array into a linear form, while the light focused towards the surface of the array 26 is not spread in the longitudinal direction of the array, along which the axis of curvature of the lens extends. <IMAGE>

Description

461 116 arrayen i dess tvärriktning räknat. Att öka bredden på arrayen skulle innebära stora extrakostnader och kan ej användas i prak- tiken. 461 116 the array in its transverse direction. To increase the width of the array would entail large additional costs and cannot be used in practice tiken.

Slutsatsen av det föregående blir, att vid avståndsmätning, exempelvis enligt triangelmetoden, uppträder minst komplikationer om de föremål vars läge skall bestämmas, alltid befinner sig i ett bestämt plan och efter en bestämd linje. Man kan då utnyttja den enklaste laserutrustningen med en koncentrerad stràle, som ger en punktformig belysningsyta, och man kan även utnyttja den allmänt förekommande typen av mätkamera, vilken har en lång- sträckt, men mycket smal array av ljuskänsliga element.The conclusion of the foregoing is that in distance measurement, for example, according to the triangle method, the least complications occur if the objects whose position is to be determined are always in a definite plane and following a definite line. You can then take advantage the simplest laser equipment with a concentrated beam, which provides a point-shaped lighting surface, and you can also use it common type of measuring camera, which has a long stretched, but very narrow array of light-sensitive elements.

Om däremot föremålen kan befinna sig utanför detta plan och ej säkert skulle kunna träffas av' en koncentrerad stråle kan detta övervinnas med hjälp av en utrustning, som sprider strålen till bandform och ger en linjeartad belysningsyta. Däremot kan den nämnda typen av kamera ej användas emedan den har nwcket liten förmåga att på den ljuskänsliga arrayen uppfånga strålning från ytor, som befinner sig utanför mätplanet, således det plan, som sträcker sig genom arrayen i dess längsriktning och genom centralaxeln för kamerans optiska system. Uppfinningens uppgift är att åstadkoma ett kameraarrangemang, som tillåter att även strålning från sådana föremål, som ej befinner sig i detta plan kan uppfångas på kamerans array.If, on the other hand, the objects may be outside this plane and could not surely be hit by a concentrated beam can this is overcome with the help of equipment, which diffuses the beam to band shape and provides a linear lighting surface. However, can the mentioned type of camera is not used because it has nwcket little ability to pick up radiation on the light-sensitive array from surfaces which are outside the measuring plane, thus the plane extending through the array in its longitudinal direction and through the central axis of the camera's optical system. The object of the invention is to provide a camera arrangement, which allows even radiation from objects which are not in this plane can be captured on the camera array.

Förliggande uppfinning har till ändamål att ange en anord- ning för utbredning i en riktning till linjeform av belysningen från en laserstråle, som upptages av en kamera av det nämnda slaget, varvid utbredningen kan ges en sådan riktning att, om kameran är utrustad med ett smalt ljuskänsligt organ, utbred- ningen sker i dettas tvärriktning, så att ljus även från punkter utanför det plan, som sträcker sig genom kamerans objektiv och det ljuskänsliga elementet kan uppfångas av det senare.The present invention has for its object to provide a device for propagation in a direction to the line shape of the lighting from a laser beam, which is captured by a camera of the aforesaid the kind, whereby the distribution can be given such a direction that, if the camera is equipped with a narrow light-sensitive device, the transmission takes place in its transverse direction, so that light also from points outside the plane extending through the camera lens and the photosensitive element can be captured by the latter.

Ett särskilt ändamål vid uppfinningen är därvid att åstad- komma en mätkamera, som förmår uppfånga ljuset i samband med triangelmätning även från föremål, som befinner sig utanför nämnda plan.A particular object of the invention is then to provide come a measuring camera, which is able to capture the light associated with triangle measurement also from objects, which are outside said plan.

Uppfinningens ändamål uppnås genom att utföra anordningen med de i patentkrav 1 angivna kännetecknen. 3 461 116 På bifogade ritningar visas en utföringsform av uppfinningen.The object of the invention is achieved by carrying out the device with the features specified in claim 1. 3 461 116 An accompanying embodiment of the invention is shown in the accompanying drawings.

Fig. 1 visar därvid en ovanvy av ett triangelmätningsinstrument för registrering av avståndet till föremål, som successivt föres genom en laserstråle; fig. 2 visar samma instrument i en sidovy; och fig. 3 visar schematiskt i. en perspektivbild anordningens aktiva delar och stràlgångarna vid mätning.Fig. 1 then shows a top view of a triangle measuring instrument for recording the distance to objects, which are successively moved through a laser beam; Fig. 2 shows the same instrument in a side view; and Fig. 3 shows schematically in a perspective view of the device active parts and the beams when measuring.

Enligt fig. 1 och 2 innefattar ett triangelmätningsinstru- ment 1 på ett stativ 2 en laser 3 och en kamera 4. Lasern 3 ut- sänder ett strålknippe 5, som i sidled, se fig. 1, är linjeform- igt koncentrerat, men som i höjdled, se fig. 2, är utbrett band- formigt. Ljuskníppet 5 är avsett att träffa ändytorna till före- mål, som gemensamt betecknas med 7, när ändytan till ett sådant föremål kommer i läge att belysas av laserns bandformiga strål- knippe 5. Föremàlet kan därvid vara placerat på olika avstånd från lasern. För att beteckna dessa olika avstånd visas föremå- let 7 i tre alternativa lägen och ändytorna är härvid beteck- nade 8, 9 och 10 räknat från det till lasern närmaste föremålet till det mest avlägsna. När någon av ytorna 8-10 passerar laser- strålen kommer denna att alstra en ljuslinje på ytan. En bild av denna ljuslinje kommer att träffa kamerans 4 objektiv 12 och därvid i olika vinkel i horisontalplanet, se ovanvyn i fig. 1, beroende på var föremålet är placerat i förhållande till mätan- ordningen. För markering av dessa vinklar har tre linjer 13, 14 och 15 inritats. Tillsammans med linjen 5 visar linjen 13 således stràlgången från lasern 3 och till kamerans 4 objektiv 12, när föremålet är placerat i det läge, som ytan 8 visar. Linjen 14 avser på samma sätt ytan 9 och linjen 15 ytan 10.According to Figs. 1 and 2, a triangle measuring instrument comprises 1 on a tripod 2 a laser 3 and a camera 4. The laser 3 transmits a beam 5, which laterally, see Fig. 1, is linear concentrated, but as in height, see Fig. 2, the band is widely shaped. The light clip 5 is intended to hit the end surfaces of the object. goal, commonly denoted by 7, when the end face of such objects will in position be illuminated by the band-shaped beams of the laser. bundle 5. The object can then be placed at different distances from the laser. To denote these different distances, objects are shown 7 in three alternative positions and the end surfaces are 8, 9 and 10 from the object closest to the laser to the most remote. When any of the surfaces 8-10 pass the laser the beam, this will generate a light line on the surface. A picture of this light line will hit the camera 4's lens 12 and thereby at different angles in the horizontal plane, see the top view in Fig. 1, depending on where the object is placed in relation to the the scheme. For marking these angles have three lines 13, 14 and 15 drawn. Together with line 5, line 13 thus shows the beam path from the laser 3 and to the lens 12 of the camera 4, when the object is placed in the position shown by the surface 8. Line 14 refers in the same way to the surface 9 and the line 15 to the surface 10.

Som framgår av fig. 2 kan föremålen 7 vara placerade på olika höjd i förhållande till det horisontella huvudplanet genom anordningen. Detta huvudplan löper genom centralaxeln för la- sern 3 och för objektivet 12 till kameran 4. Enligt vad som visas i fig. 2 befinner sig ytan 8 i nederkanten av det bandformiga strålknippet 5, ytan 9 i dess överkant och ytan 10 ungefär i mittlinjen. Detta betyder att linjerna 13-15 i vertikalplanet, se sidovyn i fig. 2, får olika infallsvinklar till objektivet 12. Även detta visas i fig. 2.As can be seen from Fig. 2, the objects 7 can be placed on different height in relation to the horizontal main plane through the device. This main plane runs through the central axis of the 3 and attach the lens 12 to the camera 4. As shown in Fig. 2, the surface 8 is located at the lower edge of the strip-shaped the beam 5, the surface 9 in its upper edge and the surface 10 approximately in the center line. This means that lines 13-15 in the vertical plane, see the side view in Fig. 2, has different angles of incidence to the lens 12. This is also shown in Fig. 2.

Kameran 4 har bakonl objektivet 12 ett bildplan, i vilket bilden av ljusknippet 5 när det träffar någon yta i sin väg, exempelvis ytan 8, 9 eller 10, avtecknas. Eftersom fig. 1 förut- sättes vara en ovanvy och fig. 2 en sidovy kan bildplanet sägas 461 116 4 ha en horisontalutsträckning i riktningen av pilen 18 i fig. 1 och en vertikalutsträckning i riktningen av pilen 19 i fig. 2.The camera 4 has the rear lens 12 an image plane in which the image of the light beam 5 when it hits any surface in its path, for example, surface 8, 9 or 10, are marked. Since Fig. 1 is set to be a top view and Fig. 2 a side view, the image plane can be said 461 116 4 have a horizontal extension in the direction of the arrow 18 in Fig. 1 and a vertical extension in the direction of the arrow 19 in Fig. 2.

Vid olika läge hos mätytorna och därmed olika vinkel hos ljusin- fallet, jämför linjerna 13-15 kommer ljusbilden att förflytta sig i bildplanet i horisontalutsträckningen enligt pilen 18. Place- ringen av ljusbilden representerar således vinkeln och denna i sin tur avståndet fràn ett referensplan, vilket betecknas med 20 i fig. 1 och 2, till den aktuella mätytan.At different positions of the measuring surfaces and thus different angles of the light case, compare lines 13-15, the light image will move in the image plane in the horizontal extent according to the arrow 18. Place- the ring of the light image thus represents the angle and this in in turn the distance from a reference plane, denoted by 20 in Figs. 1 and 2, to the current measuring surface.

Om därjämte de efter hand uppmätta ytorna är placerade i olika höjdlägen enligt fig. 2 kommer ljusbilden att träffa i olika höjdlägen, spridda i riktningen av pilen 19 på bildplanet.If in addition the gradually measured surfaces are placed in different height positions according to Fig. 2, the light image will hit different height positions, scattered in the direction of the arrow 19 on the image plane.

Om mätytorna, som visas i fig. 2, endast har en liten utsträck- ning i höjdled kommer även ljusbilden att vid avteckning genom ett konventionellt objektiv att få liten utsträckning i höjdled.If the measuring surfaces shown in Fig. 2 have only a small extent height, the light image will also be marked by a conventional lens to have a small extent in height.

Trots att således laserstrálens ljusknippe 5 är utbrett i höjdled får, vid liten höjd hos föremålen, de efter hand producerade ljusbilderna en spridning förutom i horisontell riktning även i vertikal riktning och på sådant sätt, att de trots en viss ut- sträckning i höjdled ej kommer att överlappa varandras höjdlägen.Despite the fact that thus the light beam 5 of the laser beam is widespread in height may, at small heights of the objects, those gradually produced the light images a spread not only in the horizontal direction also in vertical direction and in such a way that, despite a certain elevation will not overlap each other's elevations.

Som nämnts blir läget i horisontalled (pilens 18 riktning) för ljusbilden på kamerans bildplan beroende av instrålningsvin- keln och denna är i sin tur beroende av föremålens avstånd från referensplanet 20. Ljusbildens placering i horisontalplanet kan med andra ord användas för detektering nämnda avstånd från re- ferensplanet, vilket avstånd är den sökta storheten. Spridningen i vertikalriktningen (i pilens 19 riktning), som således represen- teras av de olika linjernas 13-15 vinkel i fig. 2, är däremot oönskad och en komplikation, som skall kompenseras genom anord- ningen enligt uppfinningen, som berör kameran och som på grundval av den föregående allmänna beskrivningen nu skall beskrivas i detalj.As mentioned, the position becomes horizontal (arrow 18 direction) for the light image on the camera image plane depending on the irradiation keln and this in turn depends on the distance of the objects from the reference plane 20. The location of the light image in the horizontal plane can in other words be used for detecting said distance from the the distance plane, which distance is the magnitude sought. Spreading in the vertical direction (in the direction of the arrow 19), which is thus by the angle of the different lines 13-15 in Fig. 2, is, on the other hand undesirable and a complication, which must be compensated by according to the invention, which concerns the camera and which on the basis of the foregoing general description will now be described in detail.

I anslutning till figurerna 1 och 2 skall dock ytterligare nämnas, att mätanordningen i dessa figurer är antydd såsom använd vid mätning av längden hos brädor i och för dessas vidare behand- ling i. ett sågverk. Det förutsättes därvid att brädorna, som representeras av föremålen 7, sträcker sig ungefärligen paral- lellt med laserstrålen 5 i horisontalplanet och föres förbi denna medelst en transportör. De till ändytorna 8-10 motstående änd- ytorna är därvid styrda i en och samma linje, varför skillnader i 5 461 116 längd kommer att göra sig gällande vid den i fig. 1, 2 visade mätänden. Vartefter som brädorna passerar stràlen kommer således deras ändytors lägen att bestämmas och härav kan även den en- skilda brädornas längd bestämmas och detta värde användes för styrning av vidare bearbetning. I fig. 1 visas brädornas bredd.In connection with Figures 1 and 2, however, further mentioned that the measuring device in these figures is indicated as used when measuring the length of boards in and for their further treatment ling in. a sawmill. It is assumed that the boards, which represented by the objects 7, extends approximately parallel with the laser beam 5 in the horizontal plane and is passed past it by means of a conveyor. The end surfaces opposite to the end surfaces 8-10 the surfaces are then guided in one and the same line, which is why differences in 5,461,116 length will apply to that shown in Figs. 1, 2 measuring ends. Thus, as the boards pass the beam comes the positions of their end faces to be determined and hence the the length of the different boards is determined and this value is used for control of further processing. Fig. 1 shows the width of the boards.

De ligger alltså med bredsidan mot transportören. I fig. 2 visas således brädornas tjocklek och i detta plan kan de ha slagit Sig, så att de är böjda varigenom deras ytterändar med mätytorna kom- mer pà olika höjd sàsom visas i fig. 2.They are thus located with the wide side facing the conveyor. Fig. 2 shows thus the thickness of the boards and in this plane they may have struck themselves, so that they are curved whereby their outer ends with the measuring surfaces more at different heights as shown in Fig. 2.

I fig. 3 visas perspektiviskt och i större skala den förut beskrivna stràlgàngen mellan lasern 3 och kameran 4. Därvid anger ytterligare 22, den koncentrerade stråle, som avges fràn lasern och vilken resulterar i den bandformiga stràlgången 5, som be- skrivits förut, efter det att strålen 22 passerat ett cylinder- linssystem bestående av en konkav lins 23 och en konvex lins 24.Fig. 3 shows in perspective and on a larger scale the previous one described the beam path between the laser 3 and the camera 4. In doing so, indicate another 22, the concentrated beam emitted from the laser and which results in the band-shaped beam path 5, which is written before, after the beam 22 has passed a cylinder lens system consisting of a concave lens 23 and a convex lens 24.

I stràlgången 5 har placerats två av föremålen 7 och för tydlig- hetens skull har det mittersta föremålet enligt fig. 1 och 2 uteslutits. Därmed visas således mätytorna 8 och 10. Den ljus- stràlning från stràlknippet 5, som återkastas från mätytan 8 eller 10, resulterar i de båda förutnämnda instrálningsriktningar- na 13 och 15 till kamerans 4 obejktiv 12, som här visas endast som en sfärisk lins.Two of the objects 7 have been placed in the beam path 5 and for clarity for the sake of convenience has the middle object according to Figs. 1 and 2 excluded. Thus, the measuring surfaces 8 and 10 are shown. radiation from the beam 5, which is reflected from the measuring surface 8 or 10, results in the two aforementioned radiation directions 13 and 15 to the lens 12 of the camera 4, which are shown here only as a spherical lens.

Innanför linsen och i det ljustätade men i fig. 3 ej visade kamerahuset, befinner sig kamerans bildplan, vilket här represen- teras av den mot objektivet vända sidan av en skiva 25. Horison- tellt över denna skiva sträcker sig en array 26 av ett stort antal, mycket smala ljuskänsliga element. Elementens bredd be- stämmer upplösningen vid mätning. Tillsammans bildar elementen i dessas breddriktning hela arrayens bredd i horisontell rikt- ning (pilen 18). I vertikalled (pilen 19) har elementen nwcket liten utsträckning, i först hand av tillverknings- och kostnads- skäl.Inside the lens and in the light-tight but not shown in Fig. 3 the camera body, the camera's image plane is located, which here by the side of a disc 25 facing the lens. counted over this disk is an array 26 of a large number, very narrow light-sensitive elements. The width of the element is the resolution is correct when measuring. Together they form the elements of their width direction the entire width of the array in the horizontal direction (arrow 18). In the vertical direction (arrow 19) the elements have nwcket to a small extent, primarily by manufacturing and cost reason.

Arrayens element 26 är kopplade till en processor, som genom registrering av vilket element, som belyses, bestämmer avståndet mellan den belysta ytan och referensplanet 20 samt omräknar detta värde till ett längdmàtt för det föremål, som passerar (om det är detta värde, som är av intresse).The elements 26 of the array are connected to a processor, which through registration of which element, which is illuminated, determines the distance between the illuminated surface and the reference plane 20 and recalculates this value to a length measure of the object that passes (if it is this value, which is of interest).

I kameran och innanför objektivet 12 befinner sig en cylin- derlins 27 vars cylinderaxel befinner sig i horisontalplanet och 461 116 6 som således strävar att bryta strålningen i vertikalplanet vin- kelrätt mot arrayens 26 längutsträckning (i pilens 19 riktning), men att ej påverka strålningen i horisontalplanet. Objektivet 12 är inrättat att sammabryta strålningen och dess fokalplan befin- ner sig i bildplanet på skivan 25. Cylinderlinsen 27 är så pla- cerad, att dess fokalplan, där strålningen sammanbrytes maximalt, befinner sig på avstånd framför bildplanet och genom cylinder- linsens visade snedställning pá längre avstånd från bildplanet vid arrayens i fig. 3 visade högra ände än vid den vänstra änden.Inside the camera and inside the lens 12 is a cylindrical derlins 27 whose cylinder axis is in the horizontal plane and 461 116 6 thus striving to refract the radiation in the vertical plane straight to the longitudinal extent of the array 26 (in the direction of the arrow 19), but not to affect the radiation in the horizontal plane. The lens 12 is designed to break down the radiation and its focal plane is in the image plane of the disc 25. The cylinder lens 27 is so that its focal plane, where the radiation is maximally collapsed, is at a distance in front of the image plane and through the the lens showed skew at a longer distance from the image plane at the right end of the array shown in Fig. 3 than at the left end.

Såsom inses vid betraktande av figuren, kommer arrayens ände närmast betraktaren av fig. 3, att motta strålning från sådana föremål, som är placerade närmast kameran och vice versa.As will be appreciated when looking at the figure, the end of the array will appear closest to the viewer of Fig. 3, to receive radiation from such objects, which are placed closest to the camera and vice versa.

Syftet med arrangenmanget enligt uppfinningen är att ljus- bilden i bildplanet skall vara koncentrerad i horisontell rikt- ning, så att den goda upplösning, som arrayens indelning möjlig- gör, ej skall förgrovas. Samtidigt skall dock ljusbilden bredas ut i vertikalriktningen, så att den komer att överlappa den smala arrayen även om ljusinstrålningen flyttar sig från det horisontella centralplanet genom objektivet. Med andra ord skall arrangemanget ge en smal men hög linje.The object of the arrangement according to the invention is to the image in the image plane shall be concentrated in the horizontal so that the good resolution that the division of the array is possible do, should not be buried. At the same time, however, the light image must be widened out in the vertical direction, so that it will overlap it narrow the array even if the light radiation moves away from it horizontal central plane through the lens. In other words, the arrangement give a narrow but high line.

Detta uppnås därigenom att objektivet 12, som är av vanlig sfärisk typ sammanbryter strålen punktformigt. Denna sammanbryt- ning påverkas ej av cylinderlinsen i horisontalriktningen. I vertikalriktningen däremot sprides strålningen av cylinderlinsen efter det att den först passerat sammanbrytningspunkten för att' därefter divergera. Vid den visade utföringsformen använder man således strâlens divergering efter brytpunkten från cylinderlin- sen för spridning. Alternativt är det möjligt att placera bild- planet framför sammanbrytningspunkten och man utnyttjar således strålens ofullständiga sammanbrytning med en förlängning av ljus- bilden i vertikal riktning som följd. Det väsentliga med uppfin- ningen är således att man utnyttjar det sfåriska linssystemet för sammanbrytning i en punkt, som ligger i bildplanet, medan cylin- derlinsen användes för spridning enbart i vertikalriktningen genom att placera bildplanet utanför cylinderlinsens fokalplan.This is achieved by the lens 12, which is of ordinary size spherical type collapses the beam pointwise. This collapse is not affected by the cylinder lens in the horizontal direction. IN in the vertical direction, on the other hand, the radiation is scattered by the cylinder lens after it has first passed the breakdown point in order to ' then diverge. In the embodiment shown, use thus the divergence of the beam after the breaking point from the cylinder line late for spreading. Alternatively, it is possible to place the image the plane in front of the breakpoint and is thus utilized incomplete breakdown of the beam with an extension of the light the image in the vertical direction as a result. The essence of the invention The purpose is thus to use the spherical lens system for collapse at a point in the image plane, while the cylindrical The lens is used for scattering only in the vertical direction by placing the image plane outside the focal plane of the cylinder lens.

Om man bortser från spridningen av ljusbildningen i verti- kalled medelst cylinderlinsen 27 så kan man konstatera, att ljus- bilden ändå skulle ha linjeform med en viss utsträckning i verti- kalled, som är beroende av föremålens 7 tjocklek. Denna linjes ii* 461 116 längd blir í avbildningen större ju närmare föremålet befinner sig kameran. A andra sidan blir vinkelavvikelsen för höjdföränd~ ringar inom det förutsedda området större ju närmare mätytan befinner sig kameran.If one disregards the spread of light formation in the vertical cold by means of the cylinder lens 27, it can be stated that the light the image would still have a line shape with a certain extent in kalled, which depends on the thickness of the objects 7. This line ii * 461 116 length becomes larger in the image the closer the object is the camera. On the other hand, the angular deviation for height change ~ rings within the predicted area the larger the closer to the measuring surface is the camera.

Om dessa höjdförändringar kan ligga i ett område, som är väsentligt större än tjockleken hos föremålet, erfordras vid arrangemanget enligt uppfinningen med cylinderlinsen en större spridning av ljuset till en större längd hos den avbildade linjen för närliggande föremål än längre bort liggande föremål om man skall kunna få någon del av linjen även för närliggande föremål med en maximal höjdavvikelse, att falla på arrayen. Det kan där- för vara önskvärt att förlänga avbildníngslinjen för närliggande föremål i förhållande till avbildningslinjen för längre bort liggande föremål.If these elevation changes can be in an area, that is significantly greater than the thickness of the object, is required at the arrangement according to the invention with the cylinder lens a larger one scattering the light to a greater length of the imaged line for nearby objects than further away objects if man should be able to get some part of the line also for nearby objects with a maximum height deviation, to fall on the array. It can therefore to be desirable to extend the imaging line for nearby objects in relation to the image line for further away lying objects.

Detta kan såsom visas i fig. 3 åstadkommas genom att cylin- derlinsen placeras snett. Sålunda ligger bildplanet pá längre avstånd fràn linsens brytpunkt vid den ände av bildplanet, där närliggande föremål framträder medan brytpunkten ligger närmare bíldplanet, vid den ände av detsamma där längre bort liggande föremål avbildas.This can be achieved as shown in Fig. 3 by the lens is placed at an angle. Thus, the image plane is longer distance from the refractive point of the lens at the end of the image plane, where nearby objects appear while the breaking point is closer the image plane, at the end of the same where further away lying objects are depicted.

Claims (4)

461 116 PATENTKRAV461 116 CLAIMS 1. Anordning vid mätanordningar utnyttjande laserstràlar och innefattande en laser (3) anordnad för utsändande av laserljus i en bana (5), i vilken bana mätobjekt (7) är avsedd att placeras med en yta (8-10) mot vilken mätning skall ske, samt en kame- ra (4) pá avstånd från laserljusets bana (S) och inriktad, att uppta ljus frán mätytorna (8-10) placerade längs banan inom ett längdomràde av densamma, i kameran bakom ett objektiv (12) en array (26) av ljuskänsliga element, vilken är långsträckt med en längdriktning (18) och en tvärriktning (19), k ä n n e t e c k - n a d a v en optiskt anordning (27) placerad nællan objekti- vet (12) och arrayen (26) bestående av en i ett plan krökt lins, företrädesvis en cylinderlins, vars krökningsaxel sträcker sig i arrayens längdriktning (18), vilken lins uppvisar ett fokalplan, varvid objektivet (12) är så placerat att dess fokalplan befinner sig i huvudsak i arrayens yta och den i ett plan krökta linsens fokalplan befinner sig pà avstånd från arrayens yta, företrädes- vis framför densamma, så att det ljus från mätytans av laser- ljuset belysta del, som passerar objektivet sprides av linsen (27) i arrayens tvärriktning (19), till linjeform medan det mot arrayens (26) yta fokuserade ljuset ej sprides i arrayens längd- riktning (19), längs vilken linses krökningsaxel sträcker sig, varigenom upptagningsomràdet för ljus från mätytor (8-10) i olika placering vid sidan av ett plan genom arrayens längdaxel (18) ökas genom det pà arrayens reproducerade ljusets linjeform.Device in measuring devices using laser beams and comprising a laser (3) arranged for emitting laser light in a path (5), in which path measuring objects (7) are intended to be placed with a surface (8-10) against which measurement is to take place , and a camera (4) spaced from the path of the laser light (S) and directed to receive light from the measuring surfaces (8-10) placed along the path within a length range thereof, in the camera behind an objective (12) an array ( 26) of light-sensitive elements, which is elongate with a longitudinal direction (18) and a transverse direction (19), characterized by an optical device (27) placed near the lens (12) and the array (26) consisting of a a plane curved lens, preferably a cylindrical lens, the axis of curvature of which extends in the longitudinal direction of the array (18), which lens has a focal plane, the lens (12) being positioned so that its focal plane is substantially in the surface of the array and that in a plane curved the focal plane of the lens is at a distance from the scar surface of the yen, preferably in front of it, so that the light from the illuminated part of the measuring surface illuminated by the laser light passes through the lens (27) in the transverse direction of the array (19), in line form while the light focused towards the surface of the array (26) is not spread in the longitudinal direction of the array (19), along which the axis of curvature of the lens extends, thereby increasing the recording area of light from measuring surfaces (8-10) in different positions next to a plane through the longitudinal axis (18) of the array by the light reproduced on the array. line shape. 2. Anordning enligt patentkrav 1, k ä n n e t e c k n a d d ä r a v, att linsens (27) krökningsaxel, som sträcker sig i ett plan genom arrayens (26) längdaxel och genom objektivet (12), är snett riktad genom att linsen löper snett i förhållande till arrayens yta i sådan riktning, att ljusets spridning till linje- form blir större vid arrayens ena ände än vid den andra.Device according to claim 1, characterized in that the axis of curvature of the lens (27), which extends in a plane through the longitudinal axis of the array (26) and through the lens (12), is directed obliquely by the lens running obliquely relative to the surface of the array in such a direction that the scattering of the light to line shape becomes greater at one end of the array than at the other. 3. Anordning enligt patentkrav 2, k ä n n e t e c k n a d d ä r a v, att linsens (27) snedställning är sådan, att sprid- ningen är större vid den ände av arrayen (26) vid vilken laser- ljuset fràn mera närliggande mätobjekts mätytor (8) uppfångas än vid den ände, där ljuset från längre bort belägna mätobjekts mätytor (10) uppfàngas. I h! 9 461 116Device according to claim 2, characterized in that the inclination of the lens (27) is such that the scattering is greater at the end of the array (26) at which the laser light from the measuring surfaces (8) of more adjacent measuring objects is captured. than at the end where the light from the measuring surfaces (10) of distant measuring objects is captured. I h! 9 461 116 4. Ancrdning enligt något av föregående patentkrav, k ä n n e - t e c k n a d d ä r a v, att lasern (3) är anordnad att utsända en stràle, vilken ger en belysning i form av en långsträckt lin- je, vars längdriktning i huvudsak sträcker sig i samma riktning, som arrayens (26) tvärriktning (19) sträcker sig.4. A device according to any one of the preceding claims, characterized in that the laser (3) is arranged to emit a beam which provides illumination in the form of an elongate line, the longitudinal direction of which extends substantially in the same direction. direction, which the transverse direction (19) of the array (26) extends.
SE8801704A 1988-05-05 1988-05-05 Arrangement for measurement arrangements using laser beams SE461116B (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE8801704A SE461116B (en) 1988-05-05 1988-05-05 Arrangement for measurement arrangements using laser beams

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE8801704A SE461116B (en) 1988-05-05 1988-05-05 Arrangement for measurement arrangements using laser beams

Publications (3)

Publication Number Publication Date
SE8801704D0 SE8801704D0 (en) 1988-05-05
SE8801704L SE8801704L (en) 1989-11-06
SE461116B true SE461116B (en) 1990-01-08

Family

ID=20372245

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SE8801704A SE461116B (en) 1988-05-05 1988-05-05 Arrangement for measurement arrangements using laser beams

Country Status (1)

Country Link
SE (1) SE461116B (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1999035464A1 (en) * 1998-01-02 1999-07-15 Limab Laser & Instrumentmekanik Ab Method and device for measuring workpiece widths under severe environmental conditions

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104859562A (en) * 2015-05-27 2015-08-26 北京信息科技大学 Method and device for detecting barriers behind vehicle

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1999035464A1 (en) * 1998-01-02 1999-07-15 Limab Laser & Instrumentmekanik Ab Method and device for measuring workpiece widths under severe environmental conditions

Also Published As

Publication number Publication date
SE8801704D0 (en) 1988-05-05
SE8801704L (en) 1989-11-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CA2636383C (en) A tracking method and a measurement system with laser tracker
US6862097B2 (en) Three-dimensional shape measuring method, and three-dimensional shape measuring apparatus
US7633628B2 (en) Optical lens system and position measurement system using the same
US4333106A (en) Method of measuring firing misses and firing miss-measuring installation for the performance of the method
US4020739A (en) Fire control system
JPS60185108A (en) Method and device for measuring body in noncontacting manner
CN102721826B (en) Speed testing device and method of non-spliced large-target surface laser light screen
CN106679594A (en) Parallelism detection device of laser emitting axis and optical visual axis
CN108444410B (en) Device and method for measuring parallelism of convergent laser emission optical axis and tracking visual axis
DK170625B1 (en) Apparatus for measuring the wake of a ship model
CN114509005B (en) Coordinate measuring device with automatic target recognition function and recognition method thereof
US6985236B2 (en) Position measurement system
CN110749874A (en) Leveling device and method for laser radar transmitting light path
JPS6220522B2 (en)
US6529268B1 (en) Baseline length variable surface geometry measuring apparatus and range finder
US20180347949A1 (en) Laser Rangefinder Based Automatic Target Detection
US5572368A (en) Light projecting device with cylindrical lens
SE461116B (en) Arrangement for measurement arrangements using laser beams
JP2783391B2 (en) Aiming mark device
CN108318887A (en) Laser assisted binocular range-measurement system
JPS6341402B2 (en)
EP1202074B1 (en) Distance measuring apparatus and distance measuring method
CN207751468U (en) A kind of baseline binocular range unit
US5187541A (en) Single beam angular deviation measurement system and method
US20050002044A1 (en) Method for determination of the level of two or more measurement points, and an arrangement for this purpose

Legal Events

Date Code Title Description
NAL Patent in force

Ref document number: 8801704-1

Format of ref document f/p: F

NUG Patent has lapsed