JPH0342504A - 受光位置検出装置 - Google Patents
受光位置検出装置Info
- Publication number
- JPH0342504A JPH0342504A JP1177789A JP17778989A JPH0342504A JP H0342504 A JPH0342504 A JP H0342504A JP 1177789 A JP1177789 A JP 1177789A JP 17778989 A JP17778989 A JP 17778989A JP H0342504 A JPH0342504 A JP H0342504A
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- JP
- Japan
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- light receiving
- light
- receiving element
- analog
- receiving elements
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-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01C—MEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
- G01C15/00—Surveying instruments or accessories not provided for in groups G01C1/00 - G01C13/00
- G01C15/002—Active optical surveying means
- G01C15/004—Reference lines, planes or sectors
- G01C15/006—Detectors therefor
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- Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Radar, Positioning & Navigation (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、受光位置検出装置に関するものである。
従来、この種の装置の一例として第3図に示す様な構成
のものが提案されている。第3図に於いて、16本の光
ファイバー51から66の一方端面を、直線状に配列し
て受光面を形威し、光ファイバー51から66の他方端
面を16個の光分岐デバイス51A〜66Aにそれぞれ
接続し、各光分岐デバイス51A〜66Aより2本の光
ファイバーによる光路に分岐し、受光素子Aに光分岐デ
バイス51A、52A、53A、54Aで分岐された一
方の光ファイバー51bから54bを接続し、受光素子
Bには光分岐デバイス55A、56A、57A、58A
で分岐された一方の光ファイバーぎ5bから58bを接
続し、受光素子C,Dには同しように光分岐デバイス5
9Aから62Aで分岐された一方の光ファイバー59b
から62b、光分岐デバイス63Aから66Aで分岐し
た一方の光ファイバー63bから66bを接続し、更に
受光素子Eには光分岐デバイス51A、55A、59A
、63Aで分岐された他方の光ファイバー51 a、
55 a、 59 a、63aを接続し、受光素子Fに
は光分岐デバイス52A、56A、60A、64Aで分
岐された他方の光ファイバー52a、56a、60a、
64aを接続し、受光素子Gには光分岐デバイス53A
、57A、61A、65Aで分岐された他方の光ファイ
バー53a、57a、61a、65aを接続し、受光素
子Hには光分岐デバイス54A、58A、62A。
のものが提案されている。第3図に於いて、16本の光
ファイバー51から66の一方端面を、直線状に配列し
て受光面を形威し、光ファイバー51から66の他方端
面を16個の光分岐デバイス51A〜66Aにそれぞれ
接続し、各光分岐デバイス51A〜66Aより2本の光
ファイバーによる光路に分岐し、受光素子Aに光分岐デ
バイス51A、52A、53A、54Aで分岐された一
方の光ファイバー51bから54bを接続し、受光素子
Bには光分岐デバイス55A、56A、57A、58A
で分岐された一方の光ファイバーぎ5bから58bを接
続し、受光素子C,Dには同しように光分岐デバイス5
9Aから62Aで分岐された一方の光ファイバー59b
から62b、光分岐デバイス63Aから66Aで分岐し
た一方の光ファイバー63bから66bを接続し、更に
受光素子Eには光分岐デバイス51A、55A、59A
、63Aで分岐された他方の光ファイバー51 a、
55 a、 59 a、63aを接続し、受光素子Fに
は光分岐デバイス52A、56A、60A、64Aで分
岐された他方の光ファイバー52a、56a、60a、
64aを接続し、受光素子Gには光分岐デバイス53A
、57A、61A、65Aで分岐された他方の光ファイ
バー53a、57a、61a、65aを接続し、受光素
子Hには光分岐デバイス54A、58A、62A。
66Aで分岐された他方の光ファイバー54a、58a
、62a、66aを接続し、それぞれの受光素子Aから
Hを検出回路70に接続し、更にCPU71、表示器7
2に接続することにより、光ファイバー51か66の一
方端面の配列方向へ移動するビーム光が光ファイバー5
1から61の任意の位置にあるとき、受光素子Aからり
、EからHの2系列のデジタル情報により、ビーム光が
光ファイバー51から66のどこの位置にあるかを少な
い数の受光素子で検出し、表示器72に表示することが
できる。
、62a、66aを接続し、それぞれの受光素子Aから
Hを検出回路70に接続し、更にCPU71、表示器7
2に接続することにより、光ファイバー51か66の一
方端面の配列方向へ移動するビーム光が光ファイバー5
1から61の任意の位置にあるとき、受光素子Aからり
、EからHの2系列のデジタル情報により、ビーム光が
光ファイバー51から66のどこの位置にあるかを少な
い数の受光素子で検出し、表示器72に表示することが
できる。
すなわち、例えばビーム光が光ファイバー53の一方端
面の位置にあるとすれば、受光素子Aからビーム光を受
光した信号が出力されるが、受光素子Aには光ファイバ
ー51から54が接続されているため、受光素子Aの出
力信号のみでは光ファイバー51から54のどの一方端
面にビーム光があるのか判別できない。そこで、この判
別を受光素子EからHの出力信号により行なっている。
面の位置にあるとすれば、受光素子Aからビーム光を受
光した信号が出力されるが、受光素子Aには光ファイバ
ー51から54が接続されているため、受光素子Aの出
力信号のみでは光ファイバー51から54のどの一方端
面にビーム光があるのか判別できない。そこで、この判
別を受光素子EからHの出力信号により行なっている。
つまり、光ファイバー53の一端面の位置にビーム光が
あることは、受光素子Aと受光素子Gとから出力信号が
生じていることにより知ることができる。
あることは、受光素子Aと受光素子Gとから出力信号が
生じていることにより知ることができる。
上記の如き従来の技術に於いては光ファイバーの配列ピ
ッチ以下の位置を読み取れないという問題点があった。
ッチ以下の位置を読み取れないという問題点があった。
又、光ファイバーによってビーム光を受光しているので
、光ファイバーの配列、接続は複雑になり組立作業性が
、悪いという問題点もあった。
、光ファイバーの配列、接続は複雑になり組立作業性が
、悪いという問題点もあった。
本発明は受光部に光ファイバーを使用せず、高分解能な
受光位置検出装置を提供することを目的とする。
受光位置検出装置を提供することを目的とする。
そこで本発明は、M×N個の受光素子を所定間隔で一直
線上に並べた受光部と、入力信号の加算レベルが所定の
レベルを越えたことにより検出信号を出力するM個のデ
ジタル回路と、入力信号の加算レベルを出力するN個の
アナログ回路と、前記M個のデジタル回路と前記N個の
アナログ回路とに接続された演算手段と、 を有し、前記M個のデジタル回路に前記M×N個の受光
素子を順次N個づつ接続すると共に、前記M個デジタル
回路に順次N個づつ接続される前記受光素子を、各N個
について一つづつ順次前記N個のアナログ回路に接続し
、前記演算手段は、前記デジタル回路と前記アナログ回
路の出力に基づいて、前記受光部に入射するビーム光の
受光位置を演算することを特徴とする受光位置検出装置
により、上記目的を達成した。
線上に並べた受光部と、入力信号の加算レベルが所定の
レベルを越えたことにより検出信号を出力するM個のデ
ジタル回路と、入力信号の加算レベルを出力するN個の
アナログ回路と、前記M個のデジタル回路と前記N個の
アナログ回路とに接続された演算手段と、 を有し、前記M個のデジタル回路に前記M×N個の受光
素子を順次N個づつ接続すると共に、前記M個デジタル
回路に順次N個づつ接続される前記受光素子を、各N個
について一つづつ順次前記N個のアナログ回路に接続し
、前記演算手段は、前記デジタル回路と前記アナログ回
路の出力に基づいて、前記受光部に入射するビーム光の
受光位置を演算することを特徴とする受光位置検出装置
により、上記目的を達成した。
本発明では受光素子の配列間隔の粗い読み取りはデジタ
ル回路により行ない、隣接する受光素子の間の精密な読
み取りはアナログ回路により行なえるので、受光素子の
ピッチ(所定間隔)以下の高分解能検出が可能である。
ル回路により行ない、隣接する受光素子の間の精密な読
み取りはアナログ回路により行なえるので、受光素子の
ピッチ(所定間隔)以下の高分解能検出が可能である。
又、受光部の構成は受光素子の単純配列なので組立作業
性も良くなる。
性も良くなる。
第1図は本発明の実施例であって原理構成を示す受光面
が長方形の同一形状である平面受光素子lから12は一
直線上に連続して並べられて受光部を形成している。受
光素子lから4の出力はデジタル回路13Aに接続され
ており、同じく受光素子5から8の出力はデジタル回路
13B、受光素子9から12の出力はデジタル回路13
Cにそれぞれ接続されている。また受光素子1.5.9
はアナログ回路14Aにも接続されており、同しく受光
素子2.6、lOはアナログ回路14Bに、受光素子3
.7.11はアナログ回路14Cに、受光素子4.8.
12はアナログ回路14Dにそれぞれ接続されている。
が長方形の同一形状である平面受光素子lから12は一
直線上に連続して並べられて受光部を形成している。受
光素子lから4の出力はデジタル回路13Aに接続され
ており、同じく受光素子5から8の出力はデジタル回路
13B、受光素子9から12の出力はデジタル回路13
Cにそれぞれ接続されている。また受光素子1.5.9
はアナログ回路14Aにも接続されており、同しく受光
素子2.6、lOはアナログ回路14Bに、受光素子3
.7.11はアナログ回路14Cに、受光素子4.8.
12はアナログ回路14Dにそれぞれ接続されている。
受光部の両端にそれぞれ配設された受光素子IA、12
Aはデジタル回路15に接続されている。
Aはデジタル回路15に接続されている。
前記デジタル回路13A、13B、13C215は加算
器とコンバーレータなどを有し、入力信号の加算レベル
が所定値を越えると出力を反転するように構成されてお
り、デジタル回路13A、13B、13c、15のそれ
ぞれの出力はCPU(中央演算処理装置)16に入力さ
れている。又、前記アナログ回路14Aから14Dは加
算器とピークホールド回路などを有し、入力信号の加算
レベルを測定時点でホールドするように構成され、アナ
ログ回路14Aから14Dのそれぞれの出力も、CPU
16に入力されている。CPU16で処理されたデータ
は出力回路17に人力され、外部に通信回線を通してデ
ータが送れるよう構成されている。また、CPU16で
処理された処理データは表示器18に入力されている。
器とコンバーレータなどを有し、入力信号の加算レベル
が所定値を越えると出力を反転するように構成されてお
り、デジタル回路13A、13B、13c、15のそれ
ぞれの出力はCPU(中央演算処理装置)16に入力さ
れている。又、前記アナログ回路14Aから14Dは加
算器とピークホールド回路などを有し、入力信号の加算
レベルを測定時点でホールドするように構成され、アナ
ログ回路14Aから14Dのそれぞれの出力も、CPU
16に入力されている。CPU16で処理されたデータ
は出力回路17に人力され、外部に通信回線を通してデ
ータが送れるよう構成されている。また、CPU16で
処理された処理データは表示器18に入力されている。
次に第1図の動作について説明する。受光部に入射する
ビーム光の直径Rと各受光素子との関係は、第2図の動
作詳細図のように、円形のビーム光の直径が受光素子の
長さ(ピッチに等しい)Lよりも大きく、はぼ2Lより
も小さくなるように設定されており(正確には隣接する
受光素7の遠い側の角部に接する円形のビーム光の直径
が最大である)このような大きさのビーム光が受光素子
1と受光素子2の両方に当たっている場合を考えると、
受光素子1と受光素子2の出力は第1図に示すようにデ
ジタル回路13Aに人力される。デジタル回路13Aは
、受光素子1から受光素子4の出力信号の加算レベルが
所定値を越えていると判断し、その出力が例えばHレベ
ルになる。この所定値は、ビーム光が受光素子1から受
光素子4、受光素子5から受光素子8、受光素子9から
受光素子12のいずれのグループにあるかを判断するた
めに設定されるもので、ビーム光が各グループの境界位
置にあることを識別することも考慮して、全くビーム光
がない場合との識別ができ、かつ雑音の影響のない程度
の低レベルに設定される。CPU16はビーム光の位置
が大まかにどこのグループにあるかを判断するので、第
2図の場合、受光素子1から4の範囲にビーム光がある
と判断する。ところで、受光素子1と受光素子2の他方
の出力はアナログ回路14Aとアナログ回路14Bにそ
れぞれ入力されている。そして、アナログ回路14Aと
アナログ回路14Bでは、受光素子lに当たっているビ
ーム光の光量と受光素子2に当たっているビーム光の光
量とはそれぞれアナログ電気量に変換され、CPU16
に入力される。従って、CPU16ではアナログ回路1
4Aから14Dの出力の最大値を検出することにより、
ビーム光が受光素子lから4のどこにあるかを判断する
。その結果、第2図の場合には、受光素子2の位置にあ
ることがわかる。更に受光素子の長さ(lピンチ)以下
読み取るため、CPtJ16は出力が最大となるアナロ
グ回路と出力が次に大きいアナログ回路とのそれぞれの
アナログ値を比較する。
ビーム光の直径Rと各受光素子との関係は、第2図の動
作詳細図のように、円形のビーム光の直径が受光素子の
長さ(ピッチに等しい)Lよりも大きく、はぼ2Lより
も小さくなるように設定されており(正確には隣接する
受光素7の遠い側の角部に接する円形のビーム光の直径
が最大である)このような大きさのビーム光が受光素子
1と受光素子2の両方に当たっている場合を考えると、
受光素子1と受光素子2の出力は第1図に示すようにデ
ジタル回路13Aに人力される。デジタル回路13Aは
、受光素子1から受光素子4の出力信号の加算レベルが
所定値を越えていると判断し、その出力が例えばHレベ
ルになる。この所定値は、ビーム光が受光素子1から受
光素子4、受光素子5から受光素子8、受光素子9から
受光素子12のいずれのグループにあるかを判断するた
めに設定されるもので、ビーム光が各グループの境界位
置にあることを識別することも考慮して、全くビーム光
がない場合との識別ができ、かつ雑音の影響のない程度
の低レベルに設定される。CPU16はビーム光の位置
が大まかにどこのグループにあるかを判断するので、第
2図の場合、受光素子1から4の範囲にビーム光がある
と判断する。ところで、受光素子1と受光素子2の他方
の出力はアナログ回路14Aとアナログ回路14Bにそ
れぞれ入力されている。そして、アナログ回路14Aと
アナログ回路14Bでは、受光素子lに当たっているビ
ーム光の光量と受光素子2に当たっているビーム光の光
量とはそれぞれアナログ電気量に変換され、CPU16
に入力される。従って、CPU16ではアナログ回路1
4Aから14Dの出力の最大値を検出することにより、
ビーム光が受光素子lから4のどこにあるかを判断する
。その結果、第2図の場合には、受光素子2の位置にあ
ることがわかる。更に受光素子の長さ(lピンチ)以下
読み取るため、CPtJ16は出力が最大となるアナロ
グ回路と出力が次に大きいアナログ回路とのそれぞれの
アナログ値を比較する。
第2図の場合において、受光素子lのアナログ量をAと
し、受光素子2のアナログ量をBとすると、CPU16
は(A−B)/ (A十B)の式で比較1yを求める。
し、受光素子2のアナログ量をBとすると、CPU16
は(A−B)/ (A十B)の式で比較1yを求める。
すなわち、各受光素子に当たるビーム光の位置のずれに
よる光量(アナログ値)の増減はほぼリニアに変化する
ため、比較量yもリニアに変化する。CPU16は、比
較量yに対応した位置座標をテーブル表にして求め、こ
れをデジタル回路13Aで求めたグループ情報に加味す
ることでビーム位置Yを求める。ビーム位置Yは表示器
18によりデジタル表示される。又、出力回路17によ
りビーム位1iYのデータはR3232Cで出力され外
部のパソコン等の処理機によりデータ処理される。第1
図に示すように受光素子IA、12Aはビームが受光素
子1より受光素子12の測定範囲の端に当たった場合を
検出するもので、検出結果は、デジタル回路15により
CPU16に入力される。そして、CPU16は、受光
素子1もしくは受光素子12を外れたビーム光はその位
置が不明確になってしまうので、誤差検出しないように
不図示の警報装置にアラームを発生させる指令を行なう
ものである。
よる光量(アナログ値)の増減はほぼリニアに変化する
ため、比較量yもリニアに変化する。CPU16は、比
較量yに対応した位置座標をテーブル表にして求め、こ
れをデジタル回路13Aで求めたグループ情報に加味す
ることでビーム位置Yを求める。ビーム位置Yは表示器
18によりデジタル表示される。又、出力回路17によ
りビーム位1iYのデータはR3232Cで出力され外
部のパソコン等の処理機によりデータ処理される。第1
図に示すように受光素子IA、12Aはビームが受光素
子1より受光素子12の測定範囲の端に当たった場合を
検出するもので、検出結果は、デジタル回路15により
CPU16に入力される。そして、CPU16は、受光
素子1もしくは受光素子12を外れたビーム光はその位
置が不明確になってしまうので、誤差検出しないように
不図示の警報装置にアラームを発生させる指令を行なう
ものである。
従って、測定者は、表示器18の表示を見るのみで、ビ
ーム光の位置を知ることができる0表示器18の表示は
、受光素子1から12の各長さを最小分解能とするので
はなく、受光素子1から12の各長さを内挿した値とな
るので、ビーム光の位置を高分解能に知ることができる
。
ーム光の位置を知ることができる0表示器18の表示は
、受光素子1から12の各長さを最小分解能とするので
はなく、受光素子1から12の各長さを内挿した値とな
るので、ビーム光の位置を高分解能に知ることができる
。
なお、以上の実施例の受光部は、第2図のように、受光
面が長方形の同一形状である平面受光素子を一直線上に
連続して並べて構成したが、受光素子の形状は円形でも
よく、また連続して並べずに離散的に一定のピッチで並
べてもよい、ただし、この場合でも各受光素子のピッチ
Pとビーム光の直径Rとの間には、P≦R≦2Rの関係
が必要である。
面が長方形の同一形状である平面受光素子を一直線上に
連続して並べて構成したが、受光素子の形状は円形でも
よく、また連続して並べずに離散的に一定のピッチで並
べてもよい、ただし、この場合でも各受光素子のピッチ
Pとビーム光の直径Rとの間には、P≦R≦2Rの関係
が必要である。
この場合でも、受光素子の数をM×N個(M。
Nは自然数)とすれば、順次N個の受光素子をグループ
とし、これらグループに対応したM個のデジタル回路を
設け、同じグループの各受光素子に順次接続されるアナ
ログ回路を設ければよい、この場合のデジタル回路及び
アナログ回路は第1図と同じものを用いることができる
。
とし、これらグループに対応したM個のデジタル回路を
設け、同じグループの各受光素子に順次接続されるアナ
ログ回路を設ければよい、この場合のデジタル回路及び
アナログ回路は第1図と同じものを用いることができる
。
なお、第1図の場合、上述の説明に対応させれば、M−
3、N=4である。
3、N=4である。
また、ビーム光が受光素子4と5の間にある場合には、
デジタル回路13Aと13Bが共にHレベルになるので
、CPU16はそれによってビーム光が受光素子4と5
の間にあることを知ることができる。この場合、アナロ
グ回路14Dと14Aの出力がビーム光の位置を演算す
るために用いられる。
デジタル回路13Aと13Bが共にHレベルになるので
、CPU16はそれによってビーム光が受光素子4と5
の間にあることを知ることができる。この場合、アナロ
グ回路14Dと14Aの出力がビーム光の位置を演算す
るために用いられる。
以上のように本発明によれば?J!雑な構成になってし
まう光ファイバーを使用していないので受光部の簡単化
が計れると共に、デジタル量とアナログ量を検出に併用
しているので高分解能にできるという利点がある。
まう光ファイバーを使用していないので受光部の簡単化
が計れると共に、デジタル量とアナログ量を検出に併用
しているので高分解能にできるという利点がある。
第1図は本発明の実施例のブロック図、第2図はビーム
光と受光素子との関係を示す説明図、第3図は従来装置
の原理を示すブロック図である。 〔主要部分の符号の説明〕 l〜12・・・・・・フォトダイオード、13A、13
B、13C・・・・・・デジタル回路、14A、14B
、14C,14D ・・・・・・アナログ回路、 16・・・・・・CPU。 18・・・・・・表示器。
光と受光素子との関係を示す説明図、第3図は従来装置
の原理を示すブロック図である。 〔主要部分の符号の説明〕 l〜12・・・・・・フォトダイオード、13A、13
B、13C・・・・・・デジタル回路、14A、14B
、14C,14D ・・・・・・アナログ回路、 16・・・・・・CPU。 18・・・・・・表示器。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 M×N個の受光素子を所定間隔で一直線上に並べた受光
部と、 入力信号の加算レベルが所定のレベルを越えたことによ
り検出信号を出力するM個のデジタル回路と、 入力信号の加算レベルを出力するN個のアナログ回路と
、 前記M個のデジタル回路と前記N個のアナログ回路とに
接続された演算手段と、 を有し、 前記M個のデジタル回路に前記M×N個の受光素子を順
次N個づつ接続すると共に、前記M個のデジタル回路に
順次N個づつ接続される前記受光素子を、各N個につい
て一つづつ順次前記N個のアナログ回路に接続し、前記
演算手段は、前記デジタル回路と前記アナログ回路の出
力に基づいて、前記受光部に入射するビーム光の受光位
置を演算することを特徴とする受光位置検出装置。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1177789A JP2743493B2 (ja) | 1989-07-10 | 1989-07-10 | 受光位置検出装置 |
| US07/549,417 US5049735A (en) | 1989-07-10 | 1990-07-06 | Apparatus for detecting light receiving position |
| DE4021911A DE4021911A1 (de) | 1989-07-10 | 1990-07-10 | Vorrichtung zur erfassung einer lichtempfangsposition |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1177789A JP2743493B2 (ja) | 1989-07-10 | 1989-07-10 | 受光位置検出装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0342504A true JPH0342504A (ja) | 1991-02-22 |
| JP2743493B2 JP2743493B2 (ja) | 1998-04-22 |
Family
ID=16037134
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1177789A Expired - Lifetime JP2743493B2 (ja) | 1989-07-10 | 1989-07-10 | 受光位置検出装置 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5049735A (ja) |
| JP (1) | JP2743493B2 (ja) |
| DE (1) | DE4021911A1 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008501431A (ja) * | 2004-06-04 | 2008-01-24 | ナイキ インコーポレーティッド | ゴルフ・バッグおよびその他の肩掛け品用の二重ストラップ運搬システムおよびベース・スタンド |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| JP3015059B2 (ja) * | 1989-12-20 | 2000-02-28 | 株式会社トプコン | 光検出方法およびそのための装置 |
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