JPS60209105A - Displacement measuring instrument - Google Patents
Displacement measuring instrumentInfo
- Publication number
- JPS60209105A JPS60209105A JP6624584A JP6624584A JPS60209105A JP S60209105 A JPS60209105 A JP S60209105A JP 6624584 A JP6624584 A JP 6624584A JP 6624584 A JP6624584 A JP 6624584A JP S60209105 A JPS60209105 A JP S60209105A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- light
- image sensor
- measurement
- distance
- signal
- 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
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 title claims description 14
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims abstract description 30
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims abstract description 5
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 claims description 3
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 abstract 1
- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 abstract 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 3
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 description 2
- 238000007493 shaping process Methods 0.000 description 2
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 239000000284 extract Substances 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
- G01B11/00—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
- G01B11/24—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring contours or curvatures
- G01B11/25—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring contours or curvatures by projecting a pattern, e.g. one or more lines, moiré fringes on the object
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Vision & Pattern Recognition (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
- Measurement Of Optical Distance (AREA)
Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、測定対象までの距離とその形状を同時に得る
ことが可能な変位測定装置に関し、詳しくは、測定対象
に向けて所定方向からビーム光を照射する光源と、前記
測定対象からの反射光を前記ビーム光の照射方向に対し
て所定角度の方・向から受光レンズを介して受光するイ
メージセンサを備え、前記イメージセンサ上の反射光受
光位置検出結果に基いて三角測量の原理により前記測定
対象までの距離または形状の情報を測定する変位測定装
置に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a displacement measuring device capable of simultaneously obtaining the distance to a measurement target and its shape, and more specifically, a light source that irradiates a beam of light toward the measurement target from a predetermined direction; an image sensor that receives reflected light from the measurement target from a direction at a predetermined angle with respect to the irradiation direction of the beam light through a light receiving lens; The present invention relates to a displacement measuring device that measures information on the distance or shape of the object to be measured using the principle of triangulation.
従来、この種の変位測定装置としては、特願昭58−3
78208や特願昭58−201526号等により本出
願人が既に提案しであるt次元のイメージセンサと、ス
ポット光を測定対象に照射する光源としてレーデ−光を
用いて、前記イメージセンサ上の測定対象からの反射光
受光位置検出結果に基いて、三角測量の原理により距離
を測定する1次元の変位測定装置があるが、かかる変位
測定装置では、9わゆるスポット測距を行なうことが可
能なだけであって、測定対象の形状に対応する複数の距
離情報を一度に得ることは不可能であった。Conventionally, this type of displacement measuring device was disclosed in Japanese Patent Application No. 58-3.
No. 78208 and Japanese Patent Application No. 58-201526, etc., the present applicant has already proposed a t-dimensional image sensor, and a radar light is used as a light source to irradiate a measurement object with a spot light. There is a one-dimensional displacement measuring device that measures distance using the principle of triangulation based on the detection result of the position of the reflected light received from the target, but such a displacement measuring device is capable of performing so-called spot ranging. However, it has been impossible to obtain multiple pieces of distance information corresponding to the shape of the measurement target at once.
従って形状に対応する情報を得るためには、変位測定装
置あるいは測定対象を移動させて繰り返し複数点の測距
を行なわなければならないので、その移動に伴って、測
定誤差が発生するのみならず測定に時間がかかる欠点が
あり、正確な形状情報が簡単には得られなかった。Therefore, in order to obtain information corresponding to the shape, it is necessary to repeatedly measure distances at multiple points by moving the displacement measuring device or the object to be measured. The drawback is that it takes time to obtain accurate shape information.
本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであって、そ
の目的は、−回の測定で複数点の距離情報すなわち測定
対象の形状に対応した2次元の情報が正確に得られる変
位測定装置を提供することにある。The present invention has been made in view of the above-mentioned circumstances, and its purpose is to provide a displacement measuring device that can accurately obtain distance information of a plurality of points, that is, two-dimensional information corresponding to the shape of the object to be measured, through one measurement. Our goal is to provide the following.
1記目的を達成すべく本発明による変位測定装置は、前
記光源からは所定範囲に亘って広がる線状のビーム光を
照射し、前記イメージセンナはその受光方向に対して複
数の受光素子をコ次元に配列するとともに、前記受光レ
ンズの結像点面に対して所定角度傾けて配置し、前記イ
メージセンサ上の反射光受光位置に対応する各に得るべ
く構成しである点に特徴を有する。In order to achieve the first object, the displacement measuring device according to the present invention emits a linear beam of light that spreads over a predetermined range from the light source, and the image sensor has a plurality of light receiving elements aligned in the light receiving direction. They are arranged in three dimensions and are arranged at a predetermined angle with respect to the image-forming point plane of the light receiving lens, and are configured to be arranged at respective positions corresponding to the reflected light receiving positions on the image sensor.
上記構成故に、下記の如き優れた効果が発揮されるに至
った。Due to the above structure, the following excellent effects have been achieved.
即ち、線光源から照射され測定対象によって・反射した
反射光をイメージセンサによってλ次元的忙受光し、そ
の受光位置に対応する各受光素子の座標位置から距離を
測定するので、イメージセンサが反射光を受光可能な範
囲にある対象の距離のみならず、その形状に対応する測
距データが同時に得られるのである。又、イメージセン
チの受光面を受光レンズの結像点に対して所定角度傾け
て配置しであるので測定対象の移動等による反射位置の
変化に対応した実際の結像位置土で各受光素子が反射光
を正確に受光できるのである。In other words, the image sensor receives the reflected light emitted from the line light source and reflected by the object to be measured in a λ-dimensional manner, and measures the distance from the coordinate position of each light receiving element corresponding to the receiving position, so the image sensor detects the reflected light. At the same time, distance measurement data corresponding to not only the distance of the object within the light-receiving range but also its shape can be obtained. In addition, since the light-receiving surface of the image centimeter is tilted at a predetermined angle with respect to the image-forming point of the light-receiving lens, each light-receiving element can be positioned at the actual image-forming position to accommodate changes in the reflection position due to movement of the measurement target, etc. This allows the reflected light to be received accurately.
従って、正確な複数点の距離とその形状の情報を同時に
得ることができるに至った。Therefore, it has become possible to simultaneously obtain information on accurate distances and shapes of multiple points.
以下、本発明の実施例を図面に基いて説明する0
第1図(イ)、(ロ)に示すように、測定対象(XI
K向けて水平方向に所定範囲の広さで広がる線状のビー
ム光を照射する線光源としてのレーザー光源Illと、
この光源Illに対して垂直方向に所定距離(−)隔て
て配置され、かつ、所定の角度(θρで前記測定対象(
3)からの反射光を受光レンズ(2)を介して受光する
後記構成になるイメージセンナ(3)を設け、もって、
三角測量の原理により、前記イメージセンサ(3)の反
射光受光位置(範囲)に基いて、所定距離(La)械L
b)の範囲(第1図中、Aで示す範囲)すなわちイメー
ジセンサ(3)の視野範囲にある前記測定対象(Xlま
での複数点(i)の距@(Lj)を同時に測定する変位
測定装置を構成しである。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. As shown in FIGS.
a laser light source Ill as a linear light source that irradiates a linear beam of light that spreads in a predetermined range in the horizontal direction toward K;
The light source Ill is placed at a predetermined distance (-) in the vertical direction, and is placed at a predetermined angle (θρ) from the measurement target (
3) is provided with an image sensor (3) having the configuration described later that receives the reflected light from the light receiving lens (2).
Based on the principle of triangulation, a predetermined distance (La) is determined based on the reflected light receiving position (range) of the image sensor (3).
b) Displacement measurement that simultaneously measures the distances @ (Lj) of multiple points (i) to the measurement target (Xl) in the range (range indicated by A in Figure 1), that is, the visual field of the image sensor (3) Configure the device.
前記イメージセンサ(3)は前記受光レンズ(2)の結
像点に対して所定角度(θα)傾けて配置してあり、測
定対象(力の位置の違いによる実際の結像位置変化が有
っても正確に反射光を受光できるようにしである。The image sensor (3) is arranged tilted at a predetermined angle (θα) with respect to the imaging point of the light receiving lens (2), and the image sensor (3) is tilted at a predetermined angle (θα) with respect to the imaging point of the light receiving lens (2). This allows the reflected light to be accurately received even when the light is reflected.
又、前記イメージセンサ(3)は第2図に示すように、
複数の受光素子(S)・・を所定間隔で2次元的に配列
しであるものであって、いわゆるCCDやMOS型の撮
像素子によって構成してあり、本実施例では、水平方向
(9)に120画素、垂直方向fflにxyy画素を有
するものを使用している0
以下、上記構成になるイメージセンナ(3)の受光位置
を検出して測定距離情報に変換する制御装置(4)の構
成について第3図に示すブロック図および第4図に示す
タイムチャートに基いて説明する。Moreover, as shown in FIG. 2, the image sensor (3)
A plurality of light receiving elements (S) are two-dimensionally arranged at predetermined intervals, and are composed of so-called CCD or MOS type image pickup elements. The configuration of the control device (4) that detects the light receiving position of the image sensor (3) having the above configuration and converts it into measurement distance information is used below. This will be explained based on the block diagram shown in FIG. 3 and the time chart shown in FIG. 4.
前記制御装置(4)は、以下に説明する各信号処理部に
よって構成しである。The control device (4) is composed of each signal processing section described below.
(5)は、前記イメージセンサ(3)を後記クロック信
号(Cpρで走査し垂直同期信5t(VD)および水平
同期信e(HD)K同期させた各受光素子tSlの反射
光の受光信号である階段状の出力ビデオ信号(Pl)を
連続した曲線状のビデオ信8(粉に変換するローパスフ
ィルタで、測定距離の分解能を上げるために設けである
ものである。(5) is a light reception signal of the reflected light of each light receiving element tSl which scans the image sensor (3) with a clock signal (Cpρ described later) and synchronizes it with a vertical synchronization signal 5t (VD) and a horizontal synchronization signal e (HD). This is a low-pass filter that converts a step-like output video signal (Pl) into a continuous curved video signal 8 (powder), and is provided to increase the resolution of measurement distance.
(6)は、前記フィルタ(5)の出力信号(〜より基準
電圧発生部(7)から出力される基準電圧(■を減算し
てノイズ成分を除去する減算器である。(6) is a subtracter that removes the noise component by subtracting the reference voltage (■) output from the reference voltage generating section (7) from the output signal (-) of the filter (5).
(7)は、前記フィルタ(6)の出力信号(P2)より
ノイズ成分を除去するためのスレッショルドである基準
電圧(VO)を設定して前記減算器(6)に出力する基
準電圧発生部である。(7) is a reference voltage generation unit that sets a reference voltage (VO), which is a threshold for removing noise components from the output signal (P2) of the filter (6), and outputs it to the subtracter (6). be.
(3)は、前記減算器(6)の出力(〜をデジタル信号
に変換する高速A/D変換器である。(3) is a high-speed A/D converter that converts the output (~) of the subtracter (6) into a digital signal.
(9)は、前記A/D変換器(3)の出力信号から前記
ビデオ信号(P、)の最大値(Vp)を抽出する最大値
回路で、その動作が前記最大値ffp)を後配り色変換
器(12)に直接出力するモード(モードl)と、後記
最大値メモ!J (It)に一旦記憶した後間接的に出
力するモード(モード2)を選択可能に構成しである。(9) is a maximum value circuit that extracts the maximum value (Vp) of the video signal (P, ) from the output signal of the A/D converter (3), and its operation is based on the maximum value ffp). Mode (mode l) that outputs directly to the color converter (12) and maximum value memo below! It is configured such that a mode (mode 2) in which the data is temporarily stored in J (It) and then output indirectly is selectable.
(toaI/i、、前記イメージセンサ(3)からの垂
直ブランク信9 (V、BL)と水平ブランク信$ (
H,BL)に同期して測定中の水平走査線の数を前記垂
直ブランク信号(V、BL)毎にカウントする垂直走査
カクンタで、前記イメージセンサ(3)上の受光素子(
Si、j)の垂直方向の座標位置(i)に相当するデー
タ(〜を出力すべく構成しである。(toaI/i,, vertical blank signal 9 (V, BL) and horizontal blank signal $ (
A vertical scanning unit counts the number of horizontal scanning lines under measurement for each vertical blank signal (V, BL) in synchronization with the light receiving element (H, BL) on the image sensor (3).
It is configured to output data (~) corresponding to the vertical coordinate position (i) of Si, j).
(11)は、前記モード執2の場合に前記垂直走査カク
ンタ(101のカウント値をアドレスとして前記最大値
回路(9)より出力される最大値(Vp)を記憶する最
大値メモリで、今回の検出最大値の記憶と同時に後記D
/A変換器(I2)に前回の検出最大値(Vp)を出力
すべく構成しである。(11) is a maximum value memory that stores the maximum value (Vp) output from the maximum value circuit (9) using the count value of the vertical scanning kakunta (101) as an address in the case of mode 2; At the same time as storing the maximum detection value, see D below.
It is configured to output the previous detected maximum value (Vp) to the /A converter (I2).
0匂は、前記デジタル値である最大値fVp)をアナロ
グ償8・に変換するD/A i換器である。0 is a D/A i converter that converts the digital value (maximum value fVp) into an analog value 8.
θ四は、前記D/A変換器(+匂によってアナログ信号
に変換された最大値ffp)を所定比率で減衰して前記
減算器(6)の出力信号(P3)を2値化するためのス
レッショルド電圧(SL)を演算する減衰器である。θ4 is for attenuating the D/A converter (maximum value ffp converted into an analog signal by the signal) at a predetermined ratio and binarizing the output signal (P3) of the subtracter (6). This is an attenuator that calculates the threshold voltage (SL).
(14は、前記減算器(6)の出力信号(P3)と前記
減衰器Hより出力されるスレッショルド電圧(SL)と
を比較し、前記出力信号(粉のレベルがスレッショルド
電圧(SL)以上である区間が@Hルベルであるコ値化
信!’+(P、)に変換するコンパレータである。(14 compares the output signal (P3) of the subtracter (6) with the threshold voltage (SL) output from the attenuator H, and determines whether the output signal (the powder level is above the threshold voltage (SL) This is a comparator that converts a certain interval into a value conversion signal !'+(P,) where @H level.
αりは、前記コンパレータ04から出力されるコ値化さ
れた受光@ St (P、)よりノイズ成分を除去する
とともにコつの信号(〜、 <理パに分離して出力する
波形整形回路である。 なお、この2つの信号(P5)
、 (R)は後記マルチプレクサ(国の動作を制御す
るためのタイミング信号である。α is a waveform shaping circuit that removes noise components from the received light @ St (P,) which is converted into a value and output from the comparator 04, and separates and outputs the signal into two signals (~, In addition, these two signals (P5)
, (R) is a timing signal for controlling the operation of the multiplexer (described later).
(161は、前記波形整形回路−の出力信号(勾。(161 is the output signal (gradient) of the waveform shaping circuit.
(Pρおよび後記分局器(181より供給されるクロッ
ク信号(Cp2)、(Cps)からイメージセンサ(3
)の水平受光位置(lを検出するための計数クロック(
CN)を生成するマルチプレクサで、この計数クロック
(CN)は、前記水平ブランク信号(H,BL)の立ち
上がりから前記コ値化信号(P4)の立ち上がりまでが
後記分局器(I樽より供給される周波数がf。×nのク
ロック信号(Cpρで、前記コ値化信号(P、)が1H
ルベルである区間は周波数がfo Xrv’2 である
クロック信号(Cp、)を出力した後停止する信号とな
るように動作するものである。(Pρ and clock signals (Cp2) and (Cps) supplied from the branch unit (181) to be described later) to the image sensor (3
) for detecting the horizontal light receiving position (l).
This counting clock (CN) is supplied from the later-described branching unit (I barrel) from the rising edge of the horizontal blank signal (H, BL) to the rising edge of the co-valued signal (P4). The frequency of the clock signal (Cpρ) is f.×n, and the co-valued signal (P,) is 1H.
In the interval where the frequency is fo Xrv'2, the clock signal (Cp,) is outputted and then stopped.
(I7)は、各信号処理部に高精度の動作クロックを供
給するために所定周波数(f)の原振クロック(CpQ
)を出力する水晶発振器(以下、O20と略す)である
。(I7) is a source clock (CpQ
) is a crystal oscillator (hereinafter abbreviated as O20) that outputs.
allは、前記O5C(171の出力である原振クロッ
ク(Cpo)を分周して所定周波数(fo)、(foX
n)、(foXa/2)の各部の動作クロック信号(C
鰺、(CpJ、(C負)を出力する分局器である。all is a predetermined frequency (fo), (foX
n), (foXa/2) operation clock signal (C
This is a branching unit that outputs (CpJ, (C negative)).
翰は、前記計数クロック(CN)をカウントすることに
よって、前記水平ブランク信号(H,BL)の立ち上が
りから、前記減算器(6)から出力される受光信号(〜
の中心(第4図中NA 、又は邪で示す位置)すなわち
前記イメージセンサ(3)上の反射光を受光している受
光素子(St 、 j)の水平方向の座標位置(j)を
検出する水平走査高速力タンクである。By counting the counting clock (CN), the light reception signal (~
Detects the center of the image sensor (NA in FIG. 4), that is, the horizontal coordinate position (j) of the light receiving element (St, j) that receives the reflected light on the image sensor (3). It is a horizontal scanning high-speed force tank.
(社)は、前記垂直走査カタンク(10)の全ての出力
値(1)K対する前記水平走査高速カクンタQ9)の出
力計数値(j)をアドレスとして、前記測定対象(Xi
までの全ての出力値(i)に対する計数値(j)に対応
する距離(Lj)を予じめテーブル化して記憶しである
メモリ1である。(Company) uses the output count value (j) of the horizontal scanning high-speed kakunta Q9) for all output values (1) K of the vertical scanning kakunta (10) as an address, and calculates the measurement target (Xi
The memory 1 stores in advance a table of distances (Lj) corresponding to count values (j) for all output values (i) up to the present time.
(211は、前記垂直走査カタンクαO)のカクント値
(粉すな゛わち前記受光素子ts+の垂直方向の座標(
i)に対応する距離補正データ(Ljりを記憶しである
メモリ2である。 なお、この補正データ(Ljりが必
要になるのは、前記受光レンズ(2)の焦点誤差および
イメージセンサ(3)の受光素子列の間隔誤差等に応じ
て距離換算を補正する必要が有るからである。(211 is the kakunt value (powder, that is, the vertical coordinate of the light receiving element ts+) of the vertical scanning katank
The memory 2 stores the distance correction data (Lj) corresponding to i). Note that this correction data (Lj) is necessary because of the focus error of the light receiving lens (2) and the image sensor (3). This is because it is necessary to correct the distance conversion according to the interval error of the light receiving element rows, etc.
□□□は、前記メモリl岡から出力される距離値(Lj
)と前記メモリ2(20から出力される補正データ(
Ljりとを加減算して、正確な距離値に補正するだめの
加減算器である。□□□ is the distance value (Lj
) and the correction data (
This is an adder/subtracter that adds/subtracts Lj and corrects it to an accurate distance value.
(ロ)は、前記メモリ1側から出力される距離値(Lj
)と加減算器機の出力とをチェックして、測定範囲外の
距離値(Lj)が出力される測定エラーおよび加減算器
−の演算エラーが発生した場合に1測定工ラー信号(E
rr)を外部に出力するためのエラーチェック回路であ
る。(b) is the distance value (Lj
) and the output of the adder/subtractor, and if a measurement error that outputs a distance value (Lj) outside the measurement range or an arithmetic error of the adder/subtractor occurs, a 1 measurement error signal (E
rr) to the outside.
(財)は、前記垂直走査カクンタ叫の出力(〜を走査線
データ(Syt)として外部に出力するための走査線数
データ出力部である。(Incorporated) is a scanning line number data output unit for outputting the vertical scanning output (~) to the outside as scanning line data (Syt).
(至)は、前記走査線数データ(Syl)に対応した距
離値(Lj)を外部に出力するための距離データ出力部
である。(to) is a distance data output unit for outputting the distance value (Lj) corresponding to the scanning line number data (Syl) to the outside.
噛は、前記最大値回路(9)の動作モード(モード1,
2)の切り換えに伴う各信5J−処理部の制御信号の変
更、および前記外部へ出力する各信号(Syρ、(Lj
)、(Err)の送出タイミングすなわち外部の装置が
信号を正確に受信するための読込ストローブ信’+(S
yρを出力するプログラマブル・システムコントローラ
部である。The operation mode of the maximum value circuit (9) (mode 1,
2), the control signal of each signal 5J-processing unit is changed, and each signal (Syρ, (Lj
), (Err) transmission timing, that is, the read strobe signal '+(S
This is a programmable system controller unit that outputs yρ.
■ηは、以上説明した各信号処理部に対して、電源リセ
ット信号および測定を開始するための初期化信号を出力
するシステムリセット部である。(ii) η is a system reset unit that outputs a power reset signal and an initialization signal for starting measurement to each signal processing unit described above.
そして、前記イメージセンナ(3)上の各受光素子(S
i 、 j)を水平方向(IK−画素づつ走査しながら
垂直方向(f)に一画素分づつ走査位置を移動して、連
続したビデオ信号(P□)として、反射光受光位置すな
わち測定対象(X)の形状に対応する連続して検出され
る複数点(本実施例では2グダ点)の距離データ(Li
* j) izNダダおよび走査線数データ(SyL
)よりなる2次元情報を検iするのである。Each light receiving element (S) on the image sensor (3)
i, j) in the horizontal direction (IK-pixel by pixel) and move the scanning position in the vertical direction (f) by one pixel to obtain the reflected light receiving position, that is, the measurement target ( Distance data (Li
*j) izN data and scanning line number data (SyL
) is examined.
尚、前記最大値回路(9)は、最大値メモ’J fll
)とともにその出力最大値(Vp)を、前記モードlで
は、前回すなわちl水平方向前(j−i)の水平走査時
の受光信号の最大値(PLl)として、今回(j)のス
レンショルドレベル(sLL)を決定fべく 動作する
とともに、モード2でt′i曲回の垂直走査時すなわち
/フレーム前の同一水平走査線上の受光信号最大値(P
LOをその出力最大値(Vp)として今回のスレンショ
ルドレベル(SLOを決定すべく動作するものである。Note that the maximum value circuit (9) has a maximum value memo 'J full
), and its output maximum value (Vp) is set as the maximum value (PLl) of the received light signal during the previous horizontal scanning (ji) in the previous mode, that is, the threshold level of the current time (j). (sLL) and operates in mode 2 to determine the maximum value of the light-receiving signal (P
It operates to determine the current threshold level (SLO) using LO as its maximum output value (Vp).
又、前記光源(1)としては、He−Neレーデ等を用
いて出力されるレーザ光をレンズ等の光学系によって所
定範囲に広げたり、あるいはスキャンニングすることた
よって実質的に線光源を構成するようにしてもよく、そ
の場合、第1因に示すような平呵り光でなくとも、前記
測距範囲(4)内を照射可能であれば光源位置から扇状
に広がる線光線を照射する光源であってもよい。 更に
は、測定対象(Xlに周囲の明るさに対して十分なコン
トラストを与えられるものであればどのような光源であ
ってもよい。Further, the light source (1) can be configured by spreading the output laser light using a He-Ne radar or the like into a predetermined range with an optical system such as a lens, or by scanning it, thereby essentially forming a line light source. In that case, even if it is not a flat light as shown in the first factor, if it is possible to irradiate within the distance measurement range (4), a linear light beam that spreads out in a fan shape from the light source position is irradiated. It may also be a light source. Furthermore, any light source may be used as long as it can provide sufficient contrast to the measurement target (Xl) with respect to the surrounding brightness.
第1図(イ)、(ロ)は本発明による変位測定装置の構
成を示す概略図であって、同図(イ)は平面図、同図(
ロ)は側面図で、第2図はイメージセンナの構成を示す
拡大平面図、第3図は制御装置の構成を示すブロック図
、そして、第4図はその動作を示すタイムチャートであ
る。
+11・・・・・・線光源、(2)・・・中受光しどズ
、(3)・旧・・イメージセンサ、(S)・旧・・受光
素子、(3)・・・・・・測定対象、囚・・・・・・所
定範囲、(i、j)・・・・・・座標、(Lj )・・
・・・・距離、(θρ、(θα)・・・・・・所定角度
。
代理人 弁理士 北 村 修FIGS. 1(A) and 1(B) are schematic diagrams showing the configuration of a displacement measuring device according to the present invention, in which FIG. 1(A) is a plan view and FIG.
B) is a side view, FIG. 2 is an enlarged plan view showing the structure of the image sensor, FIG. 3 is a block diagram showing the structure of the control device, and FIG. 4 is a time chart showing its operation. +11... Line light source, (2)... Middle light receiving area, (3) Old image sensor, (S) Old... Light receiving element, (3)...・Measurement target, prisoner...predetermined range, (i, j)...coordinates, (Lj)...
...Distance, (θρ, (θα)...Predetermined angle. Agent: Osamu Kitamura, patent attorney
Claims (1)
する光源+1)と、前記測定対象(Xlからの反射光を
前記ビーム光の照射方向に対して所定角度(θ。)の方
向から受光し、ンズ(2)を介して受光するイメージセ
ンサ(3)を備え、前記イメージセンサ(3)上の反射
光受光位置検出結果に基いて三角測量の原理により前記
測定対象(Xiまでの距離または形状の情報を測定する
変位測定装置であって、前記光源11+からは所定範囲
(4)に亘って広がる線状のビーム光を照射し、前記イ
メージセンサ(3)はその受光方向に対して複数の受光
素子+81を2次元に配列するとともに、前記受光レン
ズ(2)の結像点面に対して所定角度(θα)傾けて配
置して、前記イメージセンサ(3)上の反射光受光位置
に対応する各受光素子(S)の座標(i、j)位置検出
結果に基いて、前記測定対象までの距離(Lj)とその
形状の情報を同時に得るべく構成しであることを特徴と
する変位測定装置。A measuring object (light source +1 that emits a beam of light toward , an image sensor (3) that receives light through lenses (2), and determines the distance or shape of the object to be measured (Xi) by the principle of triangulation based on the detection result of the position of the reflected light received on the image sensor (3). This is a displacement measuring device that measures information on a displacement measuring device, in which the light source 11+ irradiates a linear beam of light that spreads over a predetermined range (4), and the image sensor (3) has a plurality of light beams in the light receiving direction. The light-receiving elements +81 are arranged two-dimensionally and are tilted at a predetermined angle (θα) with respect to the imaging point plane of the light-receiving lens (2), so as to correspond to the reflected light receiving position on the image sensor (3). Displacement measurement characterized in that it is configured to simultaneously obtain information on the distance (Lj) to the measurement target and its shape based on the coordinate (i, j) position detection result of each light receiving element (S). Device.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP6624584A JPS60209105A (en) | 1984-04-02 | 1984-04-02 | Displacement measuring instrument |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP6624584A JPS60209105A (en) | 1984-04-02 | 1984-04-02 | Displacement measuring instrument |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS60209105A true JPS60209105A (en) | 1985-10-21 |
Family
ID=13310288
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP6624584A Pending JPS60209105A (en) | 1984-04-02 | 1984-04-02 | Displacement measuring instrument |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS60209105A (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS62239285A (en) * | 1986-04-10 | 1987-10-20 | Omron Tateisi Electronics Co | Central line extracting device for slit image |
JPH01500850A (en) * | 1986-09-15 | 1989-03-23 | モランデル カール エリック | Measurement surface-light source real distance or imaginary distance measuring device |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5264959A (en) * | 1975-11-25 | 1977-05-28 | Atsunori Miyamura | Distance conversion apparatus with photoelectric method |
JPS56120905A (en) * | 1980-02-29 | 1981-09-22 | Anritsu Corp | Measuring device for true roundness |
JPS58168904A (en) * | 1982-03-31 | 1983-10-05 | Anritsu Corp | Detector of position displacement |
JPS58201006A (en) * | 1982-05-20 | 1983-11-22 | Hitachi Ltd | 3D shape detection device |
-
1984
- 1984-04-02 JP JP6624584A patent/JPS60209105A/en active Pending
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5264959A (en) * | 1975-11-25 | 1977-05-28 | Atsunori Miyamura | Distance conversion apparatus with photoelectric method |
JPS56120905A (en) * | 1980-02-29 | 1981-09-22 | Anritsu Corp | Measuring device for true roundness |
JPS58168904A (en) * | 1982-03-31 | 1983-10-05 | Anritsu Corp | Detector of position displacement |
JPS58201006A (en) * | 1982-05-20 | 1983-11-22 | Hitachi Ltd | 3D shape detection device |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS62239285A (en) * | 1986-04-10 | 1987-10-20 | Omron Tateisi Electronics Co | Central line extracting device for slit image |
JPH01500850A (en) * | 1986-09-15 | 1989-03-23 | モランデル カール エリック | Measurement surface-light source real distance or imaginary distance measuring device |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US6819436B2 (en) | Image capturing apparatus and distance measuring method | |
JP6241793B2 (en) | Three-dimensional measuring apparatus and three-dimensional measuring method | |
US9435891B2 (en) | Time of flight camera with stripe illumination | |
US6538751B2 (en) | Image capturing apparatus and distance measuring method | |
JP4111592B2 (en) | 3D input device | |
CA2511828C (en) | Laser digitizer system for dental applications | |
US5305092A (en) | Apparatus for obtaining three-dimensional volume data of an object | |
US4629324A (en) | Arrangement for measuring depth based on lens focusing | |
WO2021228235A1 (en) | Photoelectric detection and collection system and centroid detection method based on single pixel detector | |
JP2010286307A (en) | Image pickup device | |
JP4197339B2 (en) | 3D shape measuring device | |
JPH01191003A (en) | Mark position detecting device and mark arranging method | |
JPS60209105A (en) | Displacement measuring instrument | |
JP4317300B2 (en) | Range finder device | |
JP2554102B2 (en) | Slit optical detector | |
JP2969466B2 (en) | Monitor device for speckle length meter | |
JPH07151514A (en) | Superposition accuracy measuring method and measuring device | |
WO2020059282A1 (en) | Device for measuring two-dimensional flicker | |
JP2000002521A (en) | Three dimensional input device | |
JPH07117395B2 (en) | Optical measuring device for measuring three-dimensional objects | |
JPH0665964B2 (en) | Displacement measuring method and device | |
Kakinoki et al. | Wide-Area, High Dynamic Range 3-D Imager | |
JP2001133217A (en) | Optical displacement gauge | |
JP2512879B2 (en) | Pattern detection device | |
JPS62298705A (en) | Linear sensor light source controlling system |