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JPS59211806A - Position detector - Google Patents

Position detector

Info

Publication number
JPS59211806A
JPS59211806A JP8701183A JP8701183A JPS59211806A JP S59211806 A JPS59211806 A JP S59211806A JP 8701183 A JP8701183 A JP 8701183A JP 8701183 A JP8701183 A JP 8701183A JP S59211806 A JPS59211806 A JP S59211806A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
circuit
signal
image
detected
photoelectric converters
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
JP8701183A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Norio Okuya
奥谷 憲男
Toshitoki Inoue
井上 利勅
Tomohiro Maruo
丸尾 朋弘
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.)
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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 Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority to JP8701183A priority Critical patent/JPS59211806A/en
Priority to EP84901624A priority patent/EP0152487B1/en
Priority to DE8484901624T priority patent/DE3485494D1/en
Priority to US06/694,557 priority patent/US4622502A/en
Priority to PCT/JP1984/000210 priority patent/WO1984004586A1/en
Publication of JPS59211806A publication Critical patent/JPS59211806A/en
Pending legal-status Critical Current

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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

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)

Abstract

PURPOSE:To detect the two-dimensional position to match the difference in the size of an object to be detected by moving an image formed on a plurality of photoelectric converters arranged in two dimensions slantly in the array direction of the respective photoelectric converters to perform an arithmetic processing selecting detection signals thereof. CONSTITUTION:A plurality of photoelectric converters arranged two-dimensionally in a detector 18 are arranged on the surface where an object 16 to be detected illuminated with an illuminator 15 is formed with an image formation device 17 to detect the brightness of the image. A scanner 19 moves the relative position between the image and the photoelectric converter one-dimensionally with the image formation surface and a selector 21 selects a plurality of detection signals of the device 18. Then, the two dimensional position of the object 16 is determined from a detection signal of the device 18, a selection signal of a device 21 and a scan signal of the device 19. Thus, the detection of the two-dimensional position can be done to match the difference in the size of the object being detected by twice scannings with a one-dimensional scanner in a simplified processing system

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、工業用ロボットの位置検出装置に関するもの
である。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Field of Industrial Application The present invention relates to a position detection device for an industrial robot.

従来例の構成とその問題点 工業用ロボットを用い作業を行う時、対象とする物体を
正確に位置決めする事が困難である場合、対象とする物
体の位置情報を得る為、位置検出装置が用いられる。
Conventional configuration and its problems When working with an industrial robot, if it is difficult to accurately position the target object, a position detection device is used to obtain position information of the target object. It will be done.

一般に、位置検出装置として工業用カメラが用いられて
いるが、高度な計算機能をもつ処理系が必要であり、使
用するにあたり価格面で問題が多かった。また、簡素化
された処理系による位置検出の一つの方法として、第1
図、第2図、第3図を参照して照明すると、照明1で照
明された被検出物体2が結像レンズ3によシ2次元に4
個配列した光電変換器4a 、4b 、4c 、4d上
に結像する。前記結像レンズ3と前記光電変換器4a。
Generally, industrial cameras are used as position detection devices, but they require a processing system with advanced calculation functions, which poses many problems in terms of cost. In addition, as a method of position detection using a simplified processing system, the first
When illumination is performed with reference to FIGS.
The image is formed on the photoelectric converters 4a, 4b, 4c, and 4d arranged in an array. the imaging lens 3 and the photoelectric converter 4a.

4b、4c、4dの間には、走査装置としてガルバノメ
ータ5が配置され、制御装置6より出力された走査信号
で、前記光電変換器4’a、4bと4a、4Cの各々の
配列方向に斜めに映像が移動するように駆動される。ま
ず、駆動回路7よシ走査信号が出力され、前記ガルバノ
メータ5が駆動され、前記光電変換器4a、4b、4c
、4d上に結像した前記物体2の映像が前記光電変換器
+a、4bと4a、4Cの配列方向に斜めに移動するら
前記光電変換器4a、4b、4c、4dの検出信号P1
 、P2.P3.P4は、演算回路&に入力し、l (
Pl +P3 )−(P2+P4 ) lがスイッチン
グ回路9に入力する。前記スイッチング回路9に方向指
定回路10よりスイッチング信号が入力していると、前
記スイッチング回路9からl (P1+P3 )−(P
2+P4 )lが出力される。前記被検出物体2の映像
が前記光電変換器4a、4c上にきた時、予め5a)O
となるようなある値に設定されたSaと比較し、1(P
1+P3)−(P 2 + P 4 ) l ) Sa
  となり、ゲート回路11より信号が出力される。次
に、前記被検出物体2の映像が前記光電変換器4a 、
4cと4b、4dの中間にきた時、予めTa=oとなる
ようなある値に設定されたTa と比較し、1(P1+
P3)−(P 2 + P 4 ) l (Ta  と
なり、比較回路12より信号が出力される。前記ゲート
回路11と前記比較回路12の信号出力により、AND
回路13は、サンプリング回路14にサンプリング信号
を出力し、前記サンプリング回路14は、その時の前記
駆動回路7の走査信号を読み取り、前記光電変換器4a
、4bの配列方向の位置信号を出力する。、その後、前
記被検出物体2の映像が前記光電変換器4b、4d上に
きた時、1(P1+P3)−(P2+P4 )’l )
Sa  となり前記ゲート回路9aよりの信号はなくな
る。才だ、演算回路8bへの入力は、I(Pl +P2
 )−(P3+’P4)1となり前記スイッチング回路
9に入力する。前記スイッチング回路9に方向指定回路
1oよりスイッチング信号が入力していないと、前記ス
イッチング回路9からI(Pl +P2 )−(P3+
P4)1が出力され、以下前述の通りに処理され、サン
プリング回路14は、前記光電変換器4a、4cの配列
方向の位置信号を出力する。この様に、2次元に4個配
列した光電変換器上に結像した映像を、走査装置により
各々の4個の光電変換器の配列方向に斜めに移動させ、
4個の光電変換器の検出信号を各々演算処理することに
ょシ、位置検出を行うものは、被検出物体の大きさが異
なる場合には、光学的に像倍率を変更する必要があシ、
即応性という面で問題があった。
A galvanometer 5 is disposed as a scanning device between 4b, 4c, and 4d, and a scanning signal outputted from a control device 6 is used to scan diagonally in the arrangement direction of each of the photoelectric converters 4'a, 4b and 4a, 4C. The image is driven to move. First, the drive circuit 7 outputs a scanning signal to drive the galvanometer 5 and the photoelectric converters 4a, 4b, 4c.
, 4d moves diagonally in the arrangement direction of the photoelectric converters +a, 4b and 4a, 4C, the detection signals P1 of the photoelectric converters 4a, 4b, 4c, 4d
, P2. P3. P4 is input to the arithmetic circuit &, and l (
Pl+P3)-(P2+P4)l is input to the switching circuit 9. When a switching signal is input from the direction specifying circuit 10 to the switching circuit 9, l (P1+P3)-(P
2+P4)l is output. When the image of the object to be detected 2 comes on the photoelectric converters 4a, 4c, 5a) O
Compared with Sa set to a certain value such that 1(P
1+P3)-(P2+P4)l)Sa
Then, the gate circuit 11 outputs a signal. Next, the image of the detected object 2 is transferred to the photoelectric converter 4a,
When it comes to the middle between 4c, 4b, and 4d, it is compared with Ta, which was previously set to a certain value such that Ta=o, and 1(P1+
P3) - (P 2 + P 4 ) l (Ta, and a signal is output from the comparison circuit 12. By the signal outputs of the gate circuit 11 and the comparison circuit 12, the AND
The circuit 13 outputs a sampling signal to a sampling circuit 14, and the sampling circuit 14 reads the scanning signal of the drive circuit 7 at that time and outputs the sampling signal to the photoelectric converter 4a.
, 4b in the arrangement direction. , Then, when the image of the object to be detected 2 appears on the photoelectric converters 4b and 4d, 1(P1+P3)-(P2+P4)'l)
Sa and the signal from the gate circuit 9a disappears. The input to the arithmetic circuit 8b is I(Pl +P2
)-(P3+'P4)1 and is input to the switching circuit 9. If no switching signal is input from the direction specifying circuit 1o to the switching circuit 9, the switching signal from the switching circuit 9 is I(Pl +P2)-(P3+
P4)1 is outputted and processed as described above, and the sampling circuit 14 outputs a position signal in the arrangement direction of the photoelectric converters 4a, 4c. In this way, the image formed on the four photoelectric converters arranged two-dimensionally is moved diagonally in the arrangement direction of each of the four photoelectric converters by the scanning device,
It is necessary to perform arithmetic processing on the detection signals of the four photoelectric converters, and in the case of position detection, it is necessary to optically change the image magnification when the size of the detected object is different.
There was a problem in terms of responsiveness.

発明の目的 本発明は、上記従来の問題点を解消するもので簡素化さ
れた処理系によるという特徴をそこなうことなく、1次
元走査装置の2回走査で、対象とする物体の大きさの相
違に即応して、物体の2次元位置検出を行う2次元位置
検出装置を提供することを目的とする。
OBJECT OF THE INVENTION The present invention solves the above-mentioned problems of the conventional art, and without sacrificing the feature of using a simplified processing system, it is possible to detect differences in the size of a target object by scanning twice with a one-dimensional scanning device. It is an object of the present invention to provide a two-dimensional position detection device that detects the two-dimensional position of an object in response to the above.

発明の構成 本発明は、被検出物体を照明する照明装置と、前記被検
出物体の像を結像させる結像装置と、結像面上に配置し
像の明るさを検出する2次元に複数個配列した光電変換
器よりなる検出装置と、像と前記光電変換器の相対位置
を結像面内で1次元移動させる走査装置と、前記検出装
置の複数の検出信号を選択する選択装置と、前記検出装
置の検出信号と前記撫択装置の選択信号と前記走査装置
の走査信号とにより前記被検出物体の2次元位膳を決定
する決定手段から構成されており、被検出物体の位置検
出処理の簡素化をそこなうことなく、1次元走査装置の
2回走査で大きさの相違に即応して2次元位置検出をは
かるものである0実施例の説明 以下に本発明の一実施例を図にもとづいて説明する。
Structure of the Invention The present invention includes an illumination device that illuminates an object to be detected, an imaging device that forms an image of the object to be detected, and a plurality of two-dimensional devices arranged on an imaging plane to detect the brightness of the image. a detection device comprising an array of photoelectric converters; a scanning device that moves the relative position of the image and the photoelectric converter one-dimensionally within an imaging plane; and a selection device that selects a plurality of detection signals of the detection device; It is comprised of a determining means that determines the two-dimensional position of the detected object based on the detection signal of the detection device, the selection signal of the selection device, and the scanning signal of the scanning device, and performs position detection processing of the detected object. Description of an Embodiment Below, an embodiment of the present invention is shown in the figure. Let me explain based on this.

第4図において、照明装置16で照明された被検出物体
16が結像レンズ17により#孝2次元に4×4個配列
しだ光電変換器18上に結像する前記光電変換器18は
、第5図において、18a。
In FIG. 4, the object to be detected 16 illuminated by the illumination device 16 is imaged by the imaging lens 17 onto the photoelectric converters 18 arranged in a two-dimensional array of 4×4. In FIG. 5, 18a.

18b、・・・・・・18pに配列されている。前記結
像レンズ17と前記光電変換器18の間には、走査装置
としてガルバノメータ19が配置され、制御装置2oよ
り出力された走査信号で、前記光電変換器18a、18
dと18a、18mの各々の配列方向に斜めに映像が移
動するように駆動され、前記結像レンズ170光軸に垂
直な面と、前記ガルバノメータ19の揺動軸となす角が
第4図において鴫計回り方向にθとなる様に、前記ガル
バノメータ19は配置されている。
18b, . . . 18p. A galvanometer 19 is disposed as a scanning device between the imaging lens 17 and the photoelectric converter 18, and a scanning signal output from the control device 2o is used to scan the photoelectric converters 18a and 18.
d, 18a, and 18m so that the image is moved obliquely in the arrangement direction of each, and the angle between the plane perpendicular to the optical axis of the imaging lens 170 and the swing axis of the galvanometer 19 is as shown in FIG. The galvanometer 19 is arranged so that the angle is θ in the direction around the meter.

次に第6.7.8図において、前記被検出物体16の位
置を決定する決定原理を説明すると、前記光電変換器の
形状を1Xlls前記被検出物体の71法をLXLとす
れば、前記被検出物体の寸法がL(2dの場合には、前
記光電変換器18b。
Next, referring to FIG. 6.7.8, the principle of determining the position of the detected object 16 will be explained. If the shape of the photoelectric converter is 1Xlls, and the 71st method of the detected object is LXL, then the If the size of the detection object is L (2d), the photoelectric converter 18b.

18c、18e、18f 、18g、18h、18i。18c, 18e, 18f, 18g, 18h, 18i.

18j、181c、181.18n、18oを選択する
事により、配列方向に斜めに映像が移動しても、各々4
 l sinθ、41coSθの中白に位置する前記被
検出物体16の映像は、必らず前記光電変換器1sb、
1sf 、1sj 、1snと18C918g、18に
、18oの、また1se 、1sf。
By selecting 18j, 181c, 181.18n, and 18o, even if the image moves diagonally in the array direction, each
The image of the object to be detected 16 located at the middle white of l sin θ, 41 coS θ is necessarily the photoelectric converter 1sb,
1sf, 1sj, 1sn and 18C918g, 18, 18o, also 1se, 1sf.

18g、18hと18i 、18i 、18に、181
の配列間隔の中央線を横切り、前記光電変換器18b、
18c、18e、18f 、18g、18i。
18g, 18h and 18i, 18i, 18, 181
The photoelectric converters 18b,
18c, 18e, 18f, 18g, 18i.

18j 、18に、181.18n、18oの像の明る
さの検出信号Q2 、Q3 、Q5 、Qe 、Q7 
、Qa 。
18j, 18, 181.18n, 18o image brightness detection signals Q2, Q3, Q5, Qe, Q7
,Qa.

Q9 、Qlo 、Qll、Ql 2 、Ql 4 、
Ql 5より、l (Q2+06+010+014 )
−(Q3+Q7+Q11+Q15 )l 、I (’Q
5+Q6+07+Q8)−(Q9+010+011+0
12)lを求めれは、前記被検出物体16の映像が前記
光電変換器18b、18f 、18j 。
Q9, Qlo, Qll, Ql2, Ql4,
From Ql 5, l (Q2+06+010+014)
-(Q3+Q7+Q11+Q15)l,I('Q
5+Q6+07+Q8)-(Q9+010+011+0
12) To find l, the image of the object to be detected 16 is the photoelectric converter 18b, 18f, 18j.

18nと18c、18g、18に、18oの中間に位置
する時は、l (Q2 +06 +Q 10十Q14)
−(Q3 +Q7 +Q11 +Q15 ) 1.1:
0,18e。
When located between 18n, 18c, 18g, 18, and 18o, l (Q2 +06 +Q 10 + Q14)
-(Q3 +Q7 +Q11 +Q15) 1.1:
0,18e.

18f 、18g、18hと18 i 、18j 、1
8k。
18f, 18g, 18h and 18i, 18j, 1
8k.

181の中間に位置する時はl (Q5+06+07+
Qa )−(Q9+010+011 +012 ) 1
zO2その近傍では1(Q2+06+010+Q14)
(Q3+Qy+Q11+Q15 )l > O+ 1(
Q5+Q6+Q7+QB)−(Q9+010+011 
+012 ) 1))Olそれ以外では1(Q2+Qe
+010+014 ) −(Q3+07+011+01
5)1:l:0、l (Q5+Q6+Q7+Q8)−(
Q9 +Q10+Q11 +Q12 ) l ::Oと
なる。また、前記被検出物体゛16の寸法がA<L<3
1の場合には、前記光電変換器18a、18b。
When it is located in the middle of 181, it is l (Q5+06+07+
Qa )-(Q9+010+011 +012) 1
zO2 is 1 in its vicinity (Q2+06+010+Q14)
(Q3+Qy+Q11+Q15)l > O+ 1(
Q5+Q6+Q7+QB)-(Q9+010+011
+012 ) 1))Ol Otherwise 1(Q2+Qe
+010+014 ) -(Q3+07+011+01
5) 1:l:0,l (Q5+Q6+Q7+Q8)-(
Q9 +Q10+Q11 +Q12) l::O. Further, the dimensions of the detected object 16 are A<L<3.
1, the photoelectric converters 18a, 18b.

18c、18d、18e、18g、18i、18j。18c, 18d, 18e, 18g, 18i, 18j.

18に、181.18m、18oを選択し、21<L<
41の場合には、前記光電変換器18a。
18, select 181.18m, 18o, 21<L<
41, the photoelectric converter 18a.

18b  18c  18d  18e  18h  
18i1B1.18m、18n、18o、18pを選択
する事により前述のL〈21の場合と同様の結果が得ら
れる点に着目するものである。
18b 18c 18d 18e 18h
The focus is on the fact that by selecting 18i1B1.18m, 18n, 18o, and 18p, the same result as in the case of L<21 described above can be obtained.

選択装置21の構成の一例を示すと第10図のように、
寸法指定回路22、信号選択回路23、方向指定回路2
4、スイッチング回路25a。
An example of the configuration of the selection device 21 is shown in FIG.
Dimension designation circuit 22, signal selection circuit 23, direction designation circuit 2
4. Switching circuit 25a.

25 b 、 −・・・・・25 h、演算回路26a
 、 2eb 。
25 b, -...25 h, arithmetic circuit 26a
, 2eb.

・・・・・26d1スイッチング回路127a、27b
演算回路28a 、28bから構成されている。前記−
寸法指定回路22より寸法指定信号、前記方向指定回路
24より方向指定信号が出力されると、前記信号選択回
路23は、スイッチング信号を、前記スイッチング回路
25a 、 2sb 、・・・・・・25hに出力する
。前記スイッチング回路25a、25には、スイッチン
グ信号に従い検出信号Q1.Q2゜Q6.Q6の内1信
号を各々前記演算回路2.6aに出力する。前記演算回
路26aは、入力信号の加算を行い、入力信号に従って
01+02 、Q5+06.Q1+05.Q2+06の
いずれ、か1つを前記スイッチング回路27a、前記演
算回路28aに出力する。前記スイッチング回路25C
925dは、スイッチング信号に従い検出信号Qs。
...26d1 switching circuits 127a, 27b
It is composed of arithmetic circuits 28a and 28b. Said-
When the dimension designation circuit 22 outputs a dimension designation signal and the direction designation circuit 24 outputs a direction designation signal, the signal selection circuit 23 sends a switching signal to the switching circuits 25a, 2sb, . . . 25h. Output. The switching circuits 25a, 25 receive detection signals Q1. Q2゜Q6. One signal of Q6 is outputted to each of the arithmetic circuits 2.6a. The arithmetic circuit 26a performs addition of input signals, and according to the input signals, 01+02, Q5+06, . Q1+05. Q2+06 is outputted to the switching circuit 27a and the arithmetic circuit 28a. The switching circuit 25C
925d is a detection signal Qs according to the switching signal.

Q4,07 、Osの内1信号を各々前記演算回路26
bに出力する。前記演算回路26bは入力信号の加算を
行い、入力信号に従って03 +04 。
Q4, 07, and one signal of Os is sent to the arithmetic circuit 26, respectively.
Output to b. The arithmetic circuit 26b performs addition of input signals and adds 03 +04 according to the input signals.

07+Qs 、Os+07.04+Qsのいずれか1つ
を前記スイッチング回路27a 、27bに出力する。
07+Qs and Os+07.04+Qs are output to the switching circuits 27a and 27b.

前記スイッチング回路25e、25f。The switching circuits 25e and 25f.

25CI、 2sh、前記演算回路26C,26dにつ
いては、前述の通りであるので説明は省略する。
25CI, 2sh, and the arithmetic circuits 26C and 26d are as described above, so their explanation will be omitted.

次に、前記スイッチング回路27aは前記方向指定回路
24のスイッチング信号に従い入力3信号の内いずれか
1つを前記演算回路28aに出力する。前記演算回路2
8aは、前記演算回路26aと前記スイッチング回路2
7aよりの入力信号に従い加算を行い、前記制御装置2
0に、Q2+06+01.o +014.Qz 十Qs
 +Q9 +0M 3 。
Next, the switching circuit 27a outputs any one of the three input signals to the arithmetic circuit 28a according to the switching signal from the direction specifying circuit 24. The arithmetic circuit 2
8a is the arithmetic circuit 26a and the switching circuit 2.
Addition is performed according to the input signal from 7a, and the control device 2
0, Q2+06+01. o +014. Qz ten Qs
+Q9 +0M3.

Q1+02 +03 +04 、Q5 +Qe +Qy
 +Qaのいずれか1つを出力する。同様にして、前記
演算回路28bは、0.3 +07 +011 +Q1
5 。
Q1+02 +03 +04, Q5 +Qe +Qy
+Qa is output. Similarly, the arithmetic circuit 28b calculates 0.3 +07 +011 +Q1
5.

Q4+Q8+Q12+Q16.Q9+Q1o十Q11+
012 、Ql 3+Q14+Q1 s+Q1eのいず
れか1つを前記制御装置20に出力する。
Q4+Q8+Q12+Q16. Q9+Q1o10Q11+
012 , Ql 3 + Q14 + Q1 s + Q1e is output to the control device 20 .

制御装置2oの構成の一例を示すと第11図のように、
演算回路29.ゲート回路30.比較回路31、AND
回路32−サンプリング回路33駆動回路34から構成
されている。前記選択装置21の出力信号R1,R2は
、前記演算回路2って演算されR2−R1が出力される
。前記演算回路29には前記ゲート回路30.前記比較
回路31が接続され、前記ゲート回路3oは、入力の値
R2−R1がある値以上になった時からある値以下にな
るまでの聞出力信号を出し、前記比較回路31ば、入力
の値R2−R1zoとなった時に出力信号を出す。前記
ゲート回路3oと前記比較回路31の出力は前記AND
回路32に接続され、走査信号を出力する前記ガルバノ
駆動回路34に接続された前記サンプリング回路33に
サンプリング信号を与える。前記サンプリング回路33
は、サンプリング信号により前記ガルバノ駆動回路34
の走査信号を読み取シ、位置信号を出力する。
An example of the configuration of the control device 2o is shown in FIG.
Arithmetic circuit 29. Gate circuit 30. Comparison circuit 31, AND
It is composed of a circuit 32, a sampling circuit 33, and a drive circuit 34. The output signals R1 and R2 of the selection device 21 are operated on by the arithmetic circuit 2, and R2-R1 is outputted. The arithmetic circuit 29 includes the gate circuit 30. The comparison circuit 31 is connected, and the gate circuit 3o outputs an output signal from when the input value R2-R1 becomes above a certain value until it becomes below a certain value. An output signal is output when the value R2-R1zo is reached. The outputs of the gate circuit 3o and the comparison circuit 31 are the AND
A sampling signal is provided to the sampling circuit 33 which is connected to the circuit 32 and connected to the galvano drive circuit 34 which outputs a scanning signal. The sampling circuit 33
is the galvano drive circuit 34 according to the sampling signal.
It reads the scanning signal and outputs a position signal.

次に上記のように構成した本実施例の位置検出装置につ
いて以下その動作を説明する。
Next, the operation of the position detection device of this embodiment configured as described above will be explained below.

L〈21の被検出物体を検出する場合、まず、前記寸法
指定回路22より寸法指定信号、前記方向指定回路24
より方向指定信号、前記駆動回路34よシ走査信号が出
力され、前記ガルバノメータ19が駆動され、前記光電
変換器18上に結像した前記被検出物体16の映像が、
前記光電変換器18a、18dと18a、18mの各々
の配列方向に対しθの角度をもって移動する。前記光電
変換器18b、18c、18f 、18g、18j。
When detecting the detected object of L<21, first, a dimension designation signal is sent from the dimension designation circuit 22, and a dimension designation signal is sent from the direction designation circuit 24.
A direction designation signal and a scanning signal are output from the drive circuit 34, the galvanometer 19 is driven, and an image of the object to be detected 16 is formed on the photoelectric converter 18.
The photoelectric converters 18a, 18d and 18a, 18m are moved at an angle of θ with respect to the direction in which they are arranged. The photoelectric converters 18b, 18c, 18f, 18g, 18j.

18に、18n、18oの検出信号Q2.03 。18, detection signal Q2.03 of 18n and 18o.

Q6.Q7.Q10.Qll 、Ql4.Ql5は、前
記信号選択回路により寸法指定信号、方向指定信号□入
力に従って出力されるスイッチング信号に従って前記ス
イッチング回路25a 、25b・・・・・・2shで
選択され前記演算回路26a 、26b 。
Q6. Q7. Q10. Qll, Ql4. Ql5 is selected by the switching circuits 25a, 25b, .

26c、26dに入力する。前記演算回路26a。Input to 26c and 26d. The arithmetic circuit 26a.

26b 、26C,2edは各々入力を加算し、Q2+
06゜Q3+Q7.Q10+Q14.Q11+Q15を
前記スイッチング回路27a 、27b 、前記演算回
路28a 、28bに出力する。前記演算回路28aは
、前記演算回路26aの出力Q2 +Qeと、前記スイ
ッチング回路27aでスイッチング信号に従って選択さ
れた信号Q10+014を加算し、Q2+06+010
+014を出力する。
26b, 26C, 2ed add their inputs, and Q2+
06゜Q3+Q7. Q10+Q14. Q11+Q15 is output to the switching circuits 27a, 27b and the arithmetic circuits 28a, 28b. The arithmetic circuit 28a adds the output Q2 +Qe of the arithmetic circuit 26a and the signal Q10+014 selected by the switching circuit 27a according to the switching signal, and calculates Q2+06+010.
Outputs +014.

前記演算回路28bは、前記演算回路26dの出力Q1
1 +Q15と、前記スイッチング回路27bでスイッ
チング信号に従って選択された信号Q3+ Q 7を加
算し、Q3+Q7+Q11+Q16を出力する。前記演
算回路28a、28bの出力信号Q2+06+010+
014.Q3+07+011+015は、前記演算回路
29に入力し、(Q3 +07 +011 +015 
) −(Q2 +Qe+010 +014 )が出力さ
れる。前記被検出物体16の映像が前記光電変換器1s
b、1sf。
The arithmetic circuit 28b outputs the output Q1 of the arithmetic circuit 26d.
1 +Q15 and the signal Q3+Q7 selected by the switching circuit 27b according to the switching signal, and output Q3+Q7+Q11+Q16. Output signals Q2+06+010+ of the arithmetic circuits 28a and 28b
014. Q3+07+011+015 is input to the arithmetic circuit 29, and (Q3 +07 +011 +015
) −(Q2 +Qe+010 +014 ) is output. The image of the detected object 16 is transmitted to the photoelectric converter 1s.
b, 1sf.

18j、18n上にきた時、予めSa )) Oとなる
ようなある値に設定されたSa  と比較し、(Q3+
07+01 1  +Q1  s  )−(Q2+06
  +010+Q14))Sa  となり、前記ゲート
回路30よシ信号が出力される。次に、前記被検出物体
16の映像が前記光電変換器1sb、1sf 、1sj
When reaching 18j and 18n, compared with Sa which was previously set to a certain value such that Sa )) O, (Q3+
07+01 1 +Q1 s )-(Q2+06
+010+Q14))Sa, and the gate circuit 30 outputs a signal. Next, the image of the detected object 16 is transmitted to the photoelectric converters 1sb, 1sf, 1sj.
.

18nと18c、18g、18に、18oの中間にきた
時、予めTa″:0となるようなある値に設定されたT
a  と比較し、(Q3+07+011 +015 )
 −(Q2+06+010+014)=Taとなり、前
記比較回路31より信号が出力される。
At 18n, 18c, 18g, and 18, T is set in advance to a certain value such that Ta″: 0 when it comes to the middle of 18o.
Compared to a, (Q3+07+011 +015)
-(Q2+06+010+014)=Ta, and the comparison circuit 31 outputs a signal.

前記ゲート回路3oと前記比較回路31の信号出力より
、前記AND回路32は、前記サンプリング回路33に
サンプリング信号を出力し、前記サンプリング回路33
は、その時の前記駆動回路34の走査信号を読み取り、
前記光電変換器18a。
Based on the signal outputs of the gate circuit 3o and the comparison circuit 31, the AND circuit 32 outputs a sampling signal to the sampling circuit 33.
reads the scanning signal of the drive circuit 34 at that time,
The photoelectric converter 18a.

18dの配列方向の位置信号を出力する。その後、前記
被検出物体16の映像が前記光電変換器18C118g
 、 18k 、 18o上にきた時予め5b(0とな
るようなある値に設定されたsb と比較し、(Q3+
07+011  +Q1 s )−(Q2+Q6+01
0+CN 4 )(Sb となり前記ゲート回路30よ
りの信号はなくなる0次に前記駆動回路あの走査信号が
1周期終了すると、前記方向指定回路24の方向指定信
号、スイッチング信号が変化し、前記信号選択回路23
のスイッチング信号が変化する。スイッチング信号の変
化により、前記スイッチング回路2sa 、 2sb・
・・・・・2shは検出信号Q6 、Qe 、Q7.Q
8 、Os 、Qlo。
A position signal in the arrangement direction of 18d is output. Thereafter, the image of the detected object 16 is transmitted to the photoelectric converter 18C118g.
, 18k, 18o, compared with sb which was previously set to a certain value such as 5b(0), (Q3+
07+011 +Q1 s )-(Q2+Q6+01
0+CN 4 )(Sb and the signal from the gate circuit 30 disappears.0 Next, when one cycle of the scanning signal of the drive circuit ends, the direction designation signal and switching signal of the direction designation circuit 24 change, and the signal selection circuit 23
switching signal changes. Due to a change in the switching signal, the switching circuits 2sa, 2sb.
...2sh is the detection signal Q6, Qe, Q7 . Q
8, Os, Qlo.

Qll、Q12を選択出力する。以下前述と同様にして
、前記演算回路28a 、28bよりQ5+06+07
+08 、Q9+010+011 +012が出力され
前記演算回路29.前記ゲート回路30゜前記比較回路
31、前記AND回路32で処理され、前記サンプリン
グ回路33は、その時の前記駆動回路34の走査信号を
読み取シ、前記光電変換器18a、18mの配列方向の
位置信号を出力する。
Qll and Q12 are selectively output. Thereafter, in the same manner as described above, from the arithmetic circuits 28a and 28b, Q5+06+07
+08, Q9+010+011 and +012 are outputted to the arithmetic circuit 29. The gate circuit 30 is processed by the comparison circuit 31 and the AND circuit 32, and the sampling circuit 33 reads the scanning signal of the drive circuit 34 at that time and obtains a position signal in the arrangement direction of the photoelectric converters 18a and 18m. Output.

また、l<しく31,21<しく41の被検出物体を検
出する場合も、前述の通りであるので説明は省略する。
Further, since the case of detecting the object to be detected where l<41 and 21<41 is the same as described above, the explanation will be omitted.

以上の2うに本実施例に□よれば、2次元に4X4個配
列した光電変換器の検出信号を選択して演算処理するこ
とにより、対象とする物体の大きさの相違に即応して、
簡素化された処理系によるという特徴をそこなうことな
く、1次元走査装置の2回走査で物体の2次元位置検出
ができる。
As described above, according to this embodiment, by selecting and arithmetic processing the detection signals of the two-dimensionally arranged 4x4 photoelectric converters, it is possible to immediately respond to differences in the size of the target object.
The two-dimensional position of an object can be detected by scanning twice with a one-dimensional scanning device without sacrificing the feature of a simplified processing system.

なお、実施例において4×4個配列の光電変換器を用い
たが、異なる配列数の光電変換器におき換えても同様の
結果が得られることは、言うまでもない。また、第8図
の場合、光電変換器18f。
Note that although a 4×4 array of photoelectric converters was used in the example, it goes without saying that similar results can be obtained even if the array of photoelectric converters is replaced with a different number of arrays. Moreover, in the case of FIG. 8, the photoelectric converter 18f.

18g、18j、18kを用いていないが、第9図の様
に、内側の光電変換器を用いても良い。
18g, 18j, and 18k are not used, but an inner photoelectric converter may be used as shown in FIG.

発明の効果 本発明は、2次元に複数個配列した光電変換器上に結像
した映像を、走査装置により各々の光−電変換器の配列
方向に斜めに移動させ、選択装置により各々の光電変換
器の検出信号を選択し、演算処理することにより、簡素
化された処理系により1次元走査装置の2回走査で、被
検出物体の大きさの相違に即応して、被検出物体の2次
元位置を検出する効果を得ることができる優れた位置検
出装置を実現できるものである。
Effects of the Invention In the present invention, an image formed on a plurality of photoelectric converters arranged two-dimensionally is moved diagonally in the arrangement direction of each photoelectric converter by a scanning device, and each photoelectric converter is selected by a selection device. By selecting the detection signal of the converter and performing arithmetic processing, a simplified processing system enables two scans of the one-dimensional scanning device to instantly respond to the difference in the size of the detected object. It is possible to realize an excellent position detection device that can obtain the effect of detecting a dimensional position.

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

第1図は、従来例としての位置検出装置の構成図、第2
図は、従来例の決定原理を示す原理図、第3図は、従来
例としての制御装置の構成図、第4図は、本発明の実施
例としての位置検出装置の構成図、第5図は、本発明の
実施例としての光電変換器の構成図、第6.7,8.9
図は本発明の実施例の決定原理を示す原理図、第10図
は、本発明の実施例としての選択装置の構成図、第11
図は、本発明の実施例としての制御装置の構成図である
。 1.15・・・・・・照明装置、2.16・・・・・・
被検出物体、3,17・・・・・・結像レンズ、4a 
、4b 、4c。 4d、18・・・・・・光電変換器、5,19・・・・
・・ガルバノメータ、6.20・・・・・・制御装置、
21・・・・・・選択装置。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか1名@1
図 第2図 、、   L倉侑♂ ′@3図 第5図 (jlQ+1l15+40+ff?5)(コ
Figure 1 is a configuration diagram of a position detection device as a conventional example;
3 is a configuration diagram of a control device as a conventional example, FIG. 4 is a configuration diagram of a position detection device as an embodiment of the present invention, and FIG. 6.7 and 8.9 are block diagrams of photoelectric converters as embodiments of the present invention.
The figure is a principle diagram showing the determination principle of an embodiment of the present invention, FIG. 10 is a configuration diagram of a selection device as an embodiment of the present invention, and FIG.
The figure is a configuration diagram of a control device as an embodiment of the present invention. 1.15...Lighting device, 2.16...
Detected object, 3, 17... Imaging lens, 4a
, 4b, 4c. 4d, 18... photoelectric converter, 5, 19...
... Galvanometer, 6.20 ... Control device,
21... Selection device. Name of agent: Patent attorney Toshio Nakao and 1 other person @1
Figure 2,, L Kuraya ♂ '@3 Figure 5 (jlQ+1l15+40+ff?5) (co

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 被検出物体を照明する照明装置と、前記被検出物体の像
を結像させる結像装置と、結像面上に配置し像の明るさ
を検出する2次元に複数個配列した光電変換器よりなる
検出装置と、像と前記光電変換器の相対位置を結像面内
で1次元移動させる走査装置と、前記検出装置の複数の
検出信号を選択する選択装置と、前記検出装置の検出信
号と前記選択装置の選択信号と前記走査装置の考査信号
とによシ前記被検出物体の2次元位置を決定する決定手
段とを備えた位置検出装置。
An illumination device that illuminates the object to be detected, an imaging device that forms an image of the object to be detected, and a plurality of two-dimensionally arranged photoelectric converters that are arranged on the imaging plane and detect the brightness of the image. a scanning device that moves the relative position of an image and the photoelectric converter one-dimensionally within an imaging plane; a selection device that selects a plurality of detection signals of the detection device; and a detection signal of the detection device. A position detection device comprising determining means for determining a two-dimensional position of the object to be detected based on a selection signal of the selection device and a test signal of the scanning device.
JP8701183A 1983-05-17 1983-05-17 Position detector Pending JPS59211806A (en)

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US06/694,557 US4622502A (en) 1983-05-17 1984-04-23 Position detecting apparatus
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