JPH02129510A - スポット光位置設定方法 - Google Patents
スポット光位置設定方法Info
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- JPH02129510A JPH02129510A JP28240188A JP28240188A JPH02129510A JP H02129510 A JPH02129510 A JP H02129510A JP 28240188 A JP28240188 A JP 28240188A JP 28240188 A JP28240188 A JP 28240188A JP H02129510 A JPH02129510 A JP H02129510A
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- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 24
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims description 7
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 claims 1
- 230000010287 polarization Effects 0.000 claims 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 abstract description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 6
- 230000009194 climbing Effects 0.000 description 3
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 3
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 239000013256 coordination polymer Substances 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 1
- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
［発明の目的］
（産業上の利用分野）
本発明は、スポット光位置設定方法に係わり、特にスポ
ット光を指定位置に照射するためのスポット光位置設定
方法に関する。
ット光を指定位置に照射するためのスポット光位置設定
方法に関する。
（従来の技術）
たちのを次のＵＸ、ＵＹ、即ち
とする。これを繰返すことにより、スポット光の照射位
置が指定位置に徐々に近付くことになる。
置が指定位置に徐々に近付くことになる。
しかしながら、この種の方法にあっては次のよこの方法
では、対象物の指定位置にスポット光を正確に照射する
必要があるが、その最も単純な方法として山登り法があ
る。山登り方法について、第５図を参照して以下に説明
する。
では、対象物の指定位置にスポット光を正確に照射する
必要があるが、その最も単純な方法として山登り法があ
る。山登り方法について、第５図を参照して以下に説明
する。
スポット光の現在位置をＰ （Ｘ、ｙ） 、指定位置を
Ｅ（Ｘｏ、ｙｏ）とし、例えば２つの偏向ミラーを使っ
てスポット光を指定位置Ｅに近付ける場合、まず評価関
係Ｖを Ｖ＝ （ｘｏ ｘ） ２＋ （ｙｏ Ｖ） ２とし
て求める。次いで、各偏向ミラーにそれぞれポット光を
指定位置に照射するまでに多大な時間がかかる。また、
偏向系座標と観−ｊ系座標との関係を知っている必要が
あり、両者の関係が不明な場合にはこの方法は採用でき
ない。
Ｅ（Ｘｏ、ｙｏ）とし、例えば２つの偏向ミラーを使っ
てスポット光を指定位置Ｅに近付ける場合、まず評価関
係Ｖを Ｖ＝ （ｘｏ ｘ） ２＋ （ｙｏ Ｖ） ２とし
て求める。次いで、各偏向ミラーにそれぞれポット光を
指定位置に照射するまでに多大な時間がかかる。また、
偏向系座標と観−ｊ系座標との関係を知っている必要が
あり、両者の関係が不明な場合にはこの方法は採用でき
ない。
（発明が解決しようとする課題）
このように従来、スポット光を対象物の指定位置に照射
するには多数回の操作を要し、スポット光を指定位置に
移動させるのに長時間を要した。
するには多数回の操作を要し、スポット光を指定位置に
移動させるのに長時間を要した。
また、偏向系座標と観測系座標との関係が分っていない
場合、スポット光を指定位置に移動させるのは非常に困
難であった。
場合、スポット光を指定位置に移動させるのは非常に困
難であった。
本発明は上記事情を考慮してなされたもので、その目的
とするところは、スポット光を対象物の指定位置に短時
間で移動させることができ、且つ偏向系座標と観測系座
標との関係が不明であっても上記スポット光の移動を容
易に行い得るスポット光位置設定方法を提供することに
ある。
とするところは、スポット光を対象物の指定位置に短時
間で移動させることができ、且つ偏向系座標と観測系座
標との関係が不明であっても上記スポット光の移動を容
易に行い得るスポット光位置設定方法を提供することに
ある。
［発明の構成］
（課題を解決するための手段）
本発明の骨子は、偏向ミラーの偏向量とスボ即ち本発明
は、スポット光をＸ偏向ミラー及びＹ偏向ミラーにより
偏向して対象物の指定位置に照射するスポット光位置設
定方法において、前記各偏向ミラーにそれぞれ所定の偏
向量を与えた時の前記対象物上でのスポット光の位置移
動量を２次元的に測定し、これらの偏向量と位置移動量
との関係に基づいて、スポット光を現在位置から指定位
置に移動させるための偏向量を計算し、この計算により
得られた偏向量を前記各偏向ミラーに与えるようにした
方法である。
は、スポット光をＸ偏向ミラー及びＹ偏向ミラーにより
偏向して対象物の指定位置に照射するスポット光位置設
定方法において、前記各偏向ミラーにそれぞれ所定の偏
向量を与えた時の前記対象物上でのスポット光の位置移
動量を２次元的に測定し、これらの偏向量と位置移動量
との関係に基づいて、スポット光を現在位置から指定位
置に移動させるための偏向量を計算し、この計算により
得られた偏向量を前記各偏向ミラーに与えるようにした
方法である。
（作用）
本発明によれば、偏向ミラーの偏向量とスポット光の位
置移動量との関係を予め求めているので、１回の操作若
しくは２〜３回の操作でスポット光を目標位置に確実に
移動させることができる。
置移動量との関係を予め求めているので、１回の操作若
しくは２〜３回の操作でスポット光を目標位置に確実に
移動させることができる。
このため、スポット光の照射位置の設定が短時間で済む
ことになり、各種光学測定に有効である。
ことになり、各種光学測定に有効である。
また、偏向ミラーに所定の偏向量を与えてこのときのス
ポット光の位置移動量を実際に測定しているので、偏向
系座標と観測系座標との関係が不明以下、 説明する。
ポット光の位置移動量を実際に測定しているので、偏向
系座標と観測系座標との関係が不明以下、 説明する。
本発明の詳細を図示の実施例によって
第１図は本発明の一実施例方法に使用したレーザスポッ
ト偏向装置を示す概略構成図である。この装置は、レー
ザスポット位置検出部１０．レーザスポット駆動部２０
．中央演算処理部（ＣＰＵ）３０及び各種コントローラ
３１，３２．３３等から構成されている。
ト偏向装置を示す概略構成図である。この装置は、レー
ザスポット位置検出部１０．レーザスポット駆動部２０
．中央演算処理部（ＣＰＵ）３０及び各種コントローラ
３１，３２．３３等から構成されている。
レーザスポット位置検出部１０は、電子カメラ１１及び
画像処理回路１２からなるもので、対象物の平面４０に
おけるレーザスポットの画像をカメラ１１から取込み、
画像処理回路１２にてレーザスポットのカメラ座標（観
測系座標）を求める。
画像処理回路１２からなるもので、対象物の平面４０に
おけるレーザスポットの画像をカメラ１１から取込み、
画像処理回路１２にてレーザスポットのカメラ座標（観
測系座標）を求める。
レーザスポット駆動部２０は、レーザ発振器２１゜レー
ザスポットを水平方向に動かすためのＸ偏向ミラー２２
及びレーザスポットを垂直方向に動かすためのＹ偏向ミ
ラー２３からなり、Ｙ偏向ミラー２３で反射されたレー
ザスポットが平面４０に照射されるものとなっている。
ザスポットを水平方向に動かすためのＸ偏向ミラー２２
及びレーザスポットを垂直方向に動かすためのＹ偏向ミ
ラー２３からなり、Ｙ偏向ミラー２３で反射されたレー
ザスポットが平面４０に照射されるものとなっている。
レーザコントローラ３１は、レーザ発振器２１”’Ｑ量
＜回転角度）を制御するものであり、同様にＹミラーコ
ントローラ３３はＹ偏向ミラー２３の偏向量を制御する
ものである。なお、これらのコントローラ３１．３２．
３３はＣＰＵ３０の制御の下にあり、ＣＰＵ３０はこれ
らの制御と共に後述する偏向量の計算を行うものとなっ
ている。
＜回転角度）を制御するものであり、同様にＹミラーコ
ントローラ３３はＹ偏向ミラー２３の偏向量を制御する
ものである。なお、これらのコントローラ３１．３２．
３３はＣＰＵ３０の制御の下にあり、ＣＰＵ３０はこれ
らの制御と共に後述する偏向量の計算を行うものとなっ
ている。
次に、上記装置を用いたスポット光位置設定方法につい
て説明する。まず、以下の■〜■の工程により各種座標
を求める。
て説明する。まず、以下の■〜■の工程により各種座標
を求める。
■ レーザ発振器２１をレーザコントローラ３１により
ＯＮにする。このとき、レーザスポットは対象物の平面
４０の始点Ｓにあるものとする。
ＯＮにする。このとき、レーザスポットは対象物の平面
４０の始点Ｓにあるものとする。
そして、この位置設定の目的は、このレーザスポットを
指定位置Ｅに照射することとする。
指定位置Ｅに照射することとする。
■ カメラ１１からレーザスポットの画像を取込み、始
点Ｓのカメラ座標Ｃ９（ｘ＋ 、 ｙｌ ）を画像処
理回路１２にて求める。なお、カメラ座標系は第２図の
ようになっている。
点Ｓのカメラ座標Ｃ９（ｘ＋ 、 ｙｌ ）を画像処
理回路１２にて求める。なお、カメラ座標系は第２図の
ようになっている。
■ Ｘ偏向ミラー２２を適当な偏向量ＵＸだけ動かし、
このときのレーザスポットのカメラ座標ＣＡ（Ｘ２．Ｙ
２）を求める。
このときのレーザスポットのカメラ座標ＣＡ（Ｘ２．Ｙ
２）を求める。
■ Ｙ偏向ミラー２３を適当な偏向ｍＵＹだけ動かし、
このときのレーザスポットのカメラ座標ＣＢ （Ｘ３．
Ｙｉ）を求める。
このときのレーザスポットのカメラ座標ＣＢ （Ｘ３．
Ｙｉ）を求める。
以上のようにして求めたカメラ座標ＣＳ、ＣＡ。
ＣＢ及び指定位置Ｅのカメラ座標ＣＥ （ｘ、ｙ）から
、現在Ｂ点にあるレーザスポットを一気に指定位置Ｅに
動かすためのミラー２２．２３の偏向量を計算で求める
。これらの偏向量は、第３図に示す如くレーザスポット
の移動距離、Ｄｅが、レーザスポット駆動部２０と平面
４０との距離Ｄｓに比較して非常に小さいものとして、
以下の手順により近似して求めることができる。
、現在Ｂ点にあるレーザスポットを一気に指定位置Ｅに
動かすためのミラー２２．２３の偏向量を計算で求める
。これらの偏向量は、第３図に示す如くレーザスポット
の移動距離、Ｄｅが、レーザスポット駆動部２０と平面
４０との距離Ｄｓに比較して非常に小さいものとして、
以下の手順により近似して求めることができる。
まず、■よりＸ偏向ミラー２２のみをＵＸの偏向量だけ
動かしたときのカメラ座標Ｘ方向移動量をｄＸ１＋
ｙ方向移動量をｄｙｌとするととなる。従って、Ｘ偏向
ミラー２２を１単位動かすと、カメラ座標はＸ方向にｄ
ｘｔ／ＵＸ、ｙ方向にｄ Ｖ ｒ ／ Ｕ Ｘだけ動く
ことになる。同様にして■より、Ｙ偏向ミラー２３のみ
をＵＹの偏向量だけ動かしたときのカメラ座標Ｘ方向移
動量をｄＸｚ＋Ｖ方向移動量をｄｙ２とすると向にｄ
Ｙ ２ ／ Ｕ Ｙだけ動くことになる。ここで、現在
地点のＢ点から指定位置Ｅまでのカメラ座標の差を求め
る。Ｘ方向の差をＤＸ、Ｙ方向の差をＤＹとすれば、 となる。そこで、指定位置Ｅまでレーザスポットを移動
させるために必要なＸ偏向ミラー２２の偏向ｍをＭＸ、
Ｙ偏向ミラー２３の偏向量をＭＹとすると、次の連立１
次方程式が成立する。
動かしたときのカメラ座標Ｘ方向移動量をｄＸ１＋
ｙ方向移動量をｄｙｌとするととなる。従って、Ｘ偏向
ミラー２２を１単位動かすと、カメラ座標はＸ方向にｄ
ｘｔ／ＵＸ、ｙ方向にｄ Ｖ ｒ ／ Ｕ Ｘだけ動く
ことになる。同様にして■より、Ｙ偏向ミラー２３のみ
をＵＹの偏向量だけ動かしたときのカメラ座標Ｘ方向移
動量をｄＸｚ＋Ｖ方向移動量をｄｙ２とすると向にｄ
Ｙ ２ ／ Ｕ Ｙだけ動くことになる。ここで、現在
地点のＢ点から指定位置Ｅまでのカメラ座標の差を求め
る。Ｘ方向の差をＤＸ、Ｙ方向の差をＤＹとすれば、 となる。そこで、指定位置Ｅまでレーザスポットを移動
させるために必要なＸ偏向ミラー２２の偏向ｍをＭＸ、
Ｙ偏向ミラー２３の偏向量をＭＹとすると、次の連立１
次方程式が成立する。
上記方程式を解き、ＭＸ、ＭＹを求めると次のようにな
る。
る。
以上により、Ｘ偏向ミラー２２をＭＸ、Ｙ偏向ミラー２
３をＭＹ動かせば、スポット光は指定位置Ｅに到達し、
短時間でスポット光を目標点に照射することができる。
３をＭＹ動かせば、スポット光は指定位置Ｅに到達し、
短時間でスポット光を目標点に照射することができる。
なお、誤差等により１回で目標点に到達しない場合は、
さらにその地点から目標点までのカメラ座標を求め、方
程式を解き、ミラー２２．２３を動かせば、通常は２〜
３回の繰返しでスポット光を目標点１ｑ確実に到達させ
ることができる。
さらにその地点から目標点までのカメラ座標を求め、方
程式を解き、ミラー２２．２３を動かせば、通常は２〜
３回の繰返しでスポット光を目標点１ｑ確実に到達させ
ることができる。
かくして本実施例方法によれば、偏向ミラー２２．２３
の偏向量とこの偏向量に対するレーザスポットの移動量
との関係を予め求めることにより、レーザスポットを指
定位置に移動するための偏向量を計算により求めること
ができる。このため、１回若しくは２〜３回の操作でレ
ーザスポットを目標点に照射することが可能となり、レ
ーザスポットの位置設定を短時間に行うことができる。
の偏向量とこの偏向量に対するレーザスポットの移動量
との関係を予め求めることにより、レーザスポットを指
定位置に移動するための偏向量を計算により求めること
ができる。このため、１回若しくは２〜３回の操作でレ
ーザスポットを目標点に照射することが可能となり、レ
ーザスポットの位置設定を短時間に行うことができる。
また、偏向系座標と観測系座標との関係が不明であって
も、上記位置設定には同等支障がない。従って、光を用
いた各種の位置測定及び距離測定等に極めて有効である
。
も、上記位置設定には同等支障がない。従って、光を用
いた各種の位置測定及び距離測定等に極めて有効である
。
なお、本発明は上述した実施例方法に限定されるもので
はない。例えば、第４図に示す如くハーフミラ−４１を
用いることにより、偏向系と観ｎＪ系との軸を合せるこ
とができる。この場合、平面た光であってもよい。その
他、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々変形して実
施することができる。
はない。例えば、第４図に示す如くハーフミラ−４１を
用いることにより、偏向系と観ｎＪ系との軸を合せるこ
とができる。この場合、平面た光であってもよい。その
他、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々変形して実
施することができる。
［発明の効果］
以上詳述したように本発明によれば、スポット光を対象
物の指定位置に短時間で移動させることができ、且つ偏
向系座標と観、１−１系座標との関係が不明であっても
上記スポット光の移動を容易に行い得るスポット光位置
設定方法を実現することができる。
物の指定位置に短時間で移動させることができ、且つ偏
向系座標と観、１−１系座標との関係が不明であっても
上記スポット光の移動を容易に行い得るスポット光位置
設定方法を実現することができる。
第１図は本発明の一実施例方法に使用したレーザスポッ
ト偏向装置を示す概略構成図、第２図は対象物の平面に
おけるスポット位置の変化を示す模式図、第３図はカメ
ラ、レーザスポット駆動部及び平面の位置関係を示す模
式図、第４図は変形例を説明するための模式図、第５図
は従来の山登り法を説明するための模式図である。 １０・・・レーザスポット位置検出部、１１・・・電子
カメラ、１２・・・画像処理回路、２０・・・レーザス
ポット駆動部、２１・・・レーザ発振器、２２・・・Ｘ
偏向ミラー ２３・・・Ｙ偏向ミラー ３０・・・ＣＰ
Ｕ。 ３１・・・レーザコントローラ、３２・・・Ｘミラーコ
ントローラ、３３・・・Ｙミラーコントローラ、４０・
・・平面、４１・・・ハーフミラ− 出願人 工業技術院長 飯塚幸三 第１１！ｌＷ Ｏ□ｘ 第２１ａ 第４厖
ト偏向装置を示す概略構成図、第２図は対象物の平面に
おけるスポット位置の変化を示す模式図、第３図はカメ
ラ、レーザスポット駆動部及び平面の位置関係を示す模
式図、第４図は変形例を説明するための模式図、第５図
は従来の山登り法を説明するための模式図である。 １０・・・レーザスポット位置検出部、１１・・・電子
カメラ、１２・・・画像処理回路、２０・・・レーザス
ポット駆動部、２１・・・レーザ発振器、２２・・・Ｘ
偏向ミラー ２３・・・Ｙ偏向ミラー ３０・・・ＣＰ
Ｕ。 ３１・・・レーザコントローラ、３２・・・Ｘミラーコ
ントローラ、３３・・・Ｙミラーコントローラ、４０・
・・平面、４１・・・ハーフミラ− 出願人 工業技術院長 飯塚幸三 第１１！ｌＷ Ｏ□ｘ 第２１ａ 第４厖
Claims (4)
- （１）スポット光をＸ偏向ミラー及びＹ偏向ミラーによ
り偏向して対象物の指定位置に照射するスポット光位置
設定方法において、前記各偏向ミラーにそれぞれ所定の
偏向量を与えた時の前記対象物上でのスポット光の位置
移動量を２次元的に測定し、これら偏向量と位置移動量
との関係に基づいて、スポット光を現在位置から指定位
置に移動させるための偏向量を計算し、この計算により
得られた偏向量を前記各偏向ミラーに与えることを特徴
とするスポット光位置設定方法。 - （２）前記スポット光を現在位置から指定位置に移動さ
せるための偏向量を計算する手段として、現在位置から
指定位置への偏向量ＭＸ、ＭＹを次式｛ＭＸ＝ＵＸ（Ｄ
Ｘ＊ｄｙ＿２−ＤＹ＊ｄｘ＿２）／（ｄｘ＿１＊ｄｙ＿
２−ｄｘ＿２＊ｄｙ＿１）ＭＹ＝ＵＹ（ＤＹ＊ｄｘ＿１
−ＤＸ＊ｄｙ＿１）／（ｄｘ＿１＊ｄｙ＿２−ｄｘ２＊
ｄｙ＿１）で求めることを特徴とする特許請求の範囲第
１項記載のスポット光位置設定方法。 但し、ＵＸ、ＵＹは各偏光ミラーに与える所定の偏光量
、ＤＸ、ＤＹは現在位置と指定位置との差、ｄｘ＿１、
ｄｙ＿１はＸ偏向ミラーにＵＸの偏向量を与えた時のス
ポット光の位置移動量、ｄｘ＿２、ｄｙ＿２はＹ偏向ミ
ラーにＵＹの偏向量を与えた時のスポット光の位置移動
量である。 - （３）前記スポット光の位置移動量を測定する手段とし
て、前記対象物の表面を撮像する電子カメラと、このカ
メラの撮像信号を画像処理してスポット光の照射位置を
求める画像処理回路を用いたことを特徴とする請求項１
記載のスポット光位置設定方法。 - （４）前記スポット光の位置移動量を測定するための観
測系の軸と、前記スポット光を偏向するための偏向系の
軸とを合せたことを特徴とする請求項１記載のスポット
光位置設定方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63282401A JPH0718700B2 (ja) | 1988-11-10 | 1988-11-10 | スポット光位置設定方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63282401A JPH0718700B2 (ja) | 1988-11-10 | 1988-11-10 | スポット光位置設定方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02129510A true JPH02129510A (ja) | 1990-05-17 |
| JPH0718700B2 JPH0718700B2 (ja) | 1995-03-06 |
Family
ID=17651931
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63282401A Expired - Lifetime JPH0718700B2 (ja) | 1988-11-10 | 1988-11-10 | スポット光位置設定方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0718700B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0449809U (ja) * | 1990-08-31 | 1992-04-27 | ||
| JP2010019038A (ja) * | 2008-07-14 | 2010-01-28 | Itoki Corp | 積上げ式間仕切装置におけるパネル連結装置 |
| JP2010019037A (ja) * | 2008-07-14 | 2010-01-28 | Itoki Corp | 積上げ式間仕切装置におけるパネル連結装置 |
| JP2019138889A (ja) * | 2018-02-07 | 2019-08-22 | 直之 村上 | 追尾レーザー距離計測器の駆動計測で、３次元の数値駆動の制御機器の３次元の駆動数値を演算する方法。 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS626115A (ja) * | 1985-07-03 | 1987-01-13 | Hitachi Ltd | 距離測定装置 |
| JPS62161490A (ja) * | 1986-01-08 | 1987-07-17 | Hitachi Ltd | 生試料の加工方法 |
| JPS62161489A (ja) * | 1986-01-08 | 1987-07-17 | Hitachi Ltd | レ−ザ加工装置 |
| JPS62222117A (ja) * | 1986-03-25 | 1987-09-30 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 多点距離計測センサ |
-
1988
- 1988-11-10 JP JP63282401A patent/JPH0718700B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (4)
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|---|---|---|---|---|
| JPS626115A (ja) * | 1985-07-03 | 1987-01-13 | Hitachi Ltd | 距離測定装置 |
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| JP2019138889A (ja) * | 2018-02-07 | 2019-08-22 | 直之 村上 | 追尾レーザー距離計測器の駆動計測で、３次元の数値駆動の制御機器の３次元の駆動数値を演算する方法。 |
| WO2019156186A3 (ja) * | 2018-02-07 | 2019-10-10 | 直之 村上 | 追尾レーザー距離計測器の駆動計測で、３次元の数値駆動の制御機器の３次元の駆動数値を演算する方法。 |
| US12276733B2 (en) | 2018-02-07 | 2025-04-15 | Naoyuki Murakami | Method of computing three-dimensional drive parameter of a three-dimensional numerical drive control device by driving measurement of a tracking laser distance meter |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0718700B2 (ja) | 1995-03-06 |
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