JPH0726829B2 - Object measuring device - Google Patents

Object measuring device

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JPH0726829B2
JPH0726829B2 JP63067723A JP6772388A JPH0726829B2 JP H0726829 B2 JPH0726829 B2 JP H0726829B2 JP 63067723 A JP63067723 A JP 63067723A JP 6772388 A JP6772388 A JP 6772388A JP H0726829 B2 JPH0726829 B2 JP H0726829B2
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light
scanning
slit
photosensor
slit light
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JP63067723A
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茂 身次
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財団法人熊本テクノポリス財団
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Description

【発明の詳細な説明】 (1)発明の目的 [産業上の利用分野] 本発明は、物体計測装置に関し、特に投光装置によって
発生されたのち被計測物体で反射された光の収束によっ
てその光の反射点の像が光センサ装置の各光センサ上に
結増される時刻が計測し計測結果からその光の反射点の
位置を算出してなる物体計測装置に関するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (1) Object of the invention [Industrial field of application] The present invention relates to an object measuring device, and more particularly, to the convergence of light generated by a light projecting device and then reflected by an object to be measured. The present invention relates to an object measuring device that measures the time when an image of a light reflection point is added on each optical sensor of an optical sensor device and calculates the position of the light reflection point from the measurement result.

[従来の技術] 従来この種の物体計測装置としては、投光装置によって
発生されたのち被計測物体で反射された光の収束に伴な
って動作さしめられる受光装置すなわち光センサ装置の
各光センサに対して共通に計数回路を配設し、被計測物
体で反射された光が各光センサ上に結像されたときに計
数回路から与えられている計数内容を各光センサに対し
1対1に接続されたレジスタからなる記憶装置に記憶
し、被計測物体における光の反射点の位置を算出するも
ので提案されていた(田中等「高速3次元物体計測装置
の試作」電子情報通信学会技術研究報告社団法人電子情
報通信学会PRU−87−41 1987年10月1日)。
[Prior Art] Conventionally, as this kind of object measuring device, each light of a light receiving device, that is, an optical sensor device, which is operated in accordance with convergence of light generated by a light projecting device and then reflected by an object to be measured. A counting circuit is provided in common for the sensors, and the counting contents given from the counting circuit when the light reflected by the object to be measured is imaged on each optical sensor is paired for each optical sensor. It has been proposed to calculate the position of the light reflection point on the object to be measured by storing it in a memory device consisting of a register connected to No. 1 (Tanaka et al. "Prototype of high-speed three-dimensional object measuring device" IEICE). Technical Research Report Institute of Electronics, Information and Communication Engineers PRU-87-41 October 1, 1987).

[解決すべき問題点] しかしながらこの種の物体計測装置においては、各光セ
ンサに対し1対1で記憶装置のレジスタが接続されてい
たので、光センサの個数を増加(たとえば100個×100個
=10000個に増加)せしめる場合、それに応じてレジス
タの個数もたとえば10000個に増大する欠点があり、ひ
いてはその実装面積が増大する欠点および実装コストが
増大する欠点があった。
[Problems to be Solved] However, in this type of object measuring device, the number of photosensors is increased (for example, 100 × 100) because the registers of the storage device are connected to each photosensor in a one-to-one correspondence. However, if the number of registers is increased to 10,000, there is a drawback that the number of registers is correspondingly increased to 10,000, for example, and there is a drawback that the mounting area is increased and a mounting cost is increased.

そこで本発明は、これらの欠点を解決するために、光セ
ンサ装置に属する複数の光エンサを投光装置による被計
測領域の走査方向にそって並行する少なくとも1つの群
に分割し、その群に対して1対1でランダムアクセスメ
モリを接続し、光センサ装置に属する複数の光センサの
受光結果を記憶せしめることにより、物体の計測に所要
の時間を増加せしめることなく、記憶装置の実装面積な
らびに実装コストを削減してなる物体計測装置を提供せ
んとするものである。
Therefore, in order to solve these drawbacks, the present invention divides a plurality of optical sensors belonging to the optical sensor device into at least one group parallel to the scanning direction of the measurement region by the light projecting device, and On the other hand, by connecting the random access memory on a one-to-one basis and storing the light receiving results of the plurality of optical sensors belonging to the optical sensor device, the mounting area of the storage device and the mounting area of the storage device can be increased without increasing the time required for measuring the object. The object of the present invention is to provide an object measuring device with reduced mounting cost.

(2)発明の構成 [問題点を解決手段] 本発明により提供される問題点の解決手段は、 「(a)被計測領域を走査するための光を発生する投光
装置と、 (b)前記投光装置によって発生された光が被計測領域
に配置された被計測物体によって反射されることにより
得られた反射光を収束して前記被計測物体における光の
反射点の像を結像せしめる結像装置と、 (c)前記結像装置によって結像された反射点の像によ
って動作せしめられ、かつ前記投光装置による被計測領
域の走査方向にそって少なくとも1つの群をなすように
配設された複数の光センサからなる第1の光センサ装置
と、 (d)前記投光装置で被計測領域を走査するために発生
された光によって動作せしめられる第2の光センサ装置
と、 (e)前記第2の光センサ装置に対してリセット端が接
続されており、前記第2の光センサ装置の光検知によっ
て発生された走査基準信号によってリセットされたのち
に入力端に与えられるクロックパルスの数を計数する計
数回路と、 (f)前記第1の光センサ装置に属する光センサの各群
に対し1対1で付設されており、前記第1の光センサ装
置に属する光センサが動作されたときに前記計数回路の
計数内容が入力され記憶せしめられる少なくとも1つの
ランダムアクセスメモリと、 (g)前記ランダムアクセスメモリから記憶内容を受け
取り、前記投光装置による反射点の走査角を算出したの
ち算出された走査角から前記反射点の位置を算出するデ
ータ処理装置と を備えてなることを特徴とする物体計測装置」 である。
(2) Configuration of the Invention [Means for Solving the Problem] The means for solving the problem provided by the present invention is “(a) a light projecting device for generating light for scanning an area to be measured, and (b) The light generated by the light projecting device is reflected by the object to be measured arranged in the measurement area, and the reflected light obtained is converged to form an image of a light reflection point on the object to be measured. An image forming device, and (c) the image forming device is operated by the image of the reflection point formed by the image forming device, and is arranged so as to form at least one group along the scanning direction of the measured region by the light projecting device. A first photosensor device comprising a plurality of photosensors provided, and (d) a second photosensor device which is operated by the light generated by the light projecting device to scan the region to be measured, e) Pair with the second optical sensor device And a reset circuit is connected to the reset circuit, and the counter circuit counts the number of clock pulses applied to the input circuit after being reset by the scanning reference signal generated by the light detection of the second photosensor device. f) Counting content of the counting circuit, which is provided in a one-to-one correspondence with each group of the photosensors belonging to the first photosensor device, when the photosensors belonging to the first photosensor device are operated. At least one random access memory for receiving and storing (b) receiving stored contents from the random access memory, calculating a scanning angle of a reflection point by the light projecting device, and then calculating the reflection angle from the calculated scanning angle. And a data processing device that calculates the position of the object measurement device.

[作用] 本発明にかかる物体計測装置は、投光装置によって発生
されかつ被計測領域の被計測物体で反射された光を結像
装置により収束せしめて結像されたその反射点の像によ
って動作せしめられる第1の光センサ装置に属する複数
の光センサに対し1対1で配設された記憶装置をランダ
ムアクセスメモリで形成しているので、物体の計測に所
要の時間を増加せしめることなく、記憶装置の実装面積
ならびに実装コストを削減する作用をなす。
[Operation] The object measuring device according to the present invention operates by the image of the reflection point formed by converging the light generated by the light projecting device and reflected by the measured object in the measured region by the imaging device. Since the storage device arranged one-to-one with respect to the plurality of photosensors belonging to the first photosensor device formed by the random access memory, does not increase the time required for measuring the object, This serves to reduce the mounting area and mounting cost of the storage device.

[実施例] 次に本発明について、添付図面を参照しつつ具体的に説
明する。
[Examples] Next, the present invention will be specifically described with reference to the accompanying drawings.

第1図は、本発明にかかる物体計測装置の一実施例を示
す斜視図である。
FIG. 1 is a perspective view showing an embodiment of an object measuring device according to the present invention.

第2図および第3図は、ともに第1図実施例の一部を拡
大して示す拡大部分斜視図である。
2 and 3 are enlarged partial perspective views showing a part of the embodiment of FIG. 1 in an enlarged manner.

第4図は、第1図実施例の一部を拡大して示す拡大部分
回路図である。
FIG. 4 is an enlarged partial circuit diagram showing an enlarged part of the embodiment shown in FIG.

まず本発明にかかる物体計測装置の一実施例について、
その構成を詳細に説明する。10 は、本発明にかかる物体計測装置の投光装置であっ
て、被計測領域を走査するための光を発生しており、一
次元すなわち線状に拡張されたスリット光を発生するス
リット光発生装置12と、前記スリット光の進行方向をそ
の拡張方向に直交する方向(以下、“走行方向”とい
う)に向けて時間的に一定割合(すなわち一定角速度2
ωで変化せしめつつ被計測領域を走査する走査装置14と
を包有している。
First, regarding one embodiment of the object measuring apparatus according to the present invention,
The configuration will be described in detail. Reference numeral 10 denotes a light projecting device of the object measuring device according to the present invention, which generates light for scanning the measured region, and generates slit light which is one-dimensionally linearly expanded slit light. The device 12 and a direction in which the slit light travels in a direction orthogonal to its extension direction (hereinafter, referred to as "traveling direction") are temporally fixed at a constant rate (that is, a constant angular velocity 2).
It includes a scanning device 14 that scans the measured region while changing it with ω.

スリット光発生装置12は、たとえば気体レーザ光源,半
導体レーザ光源,発光ダイオード光源あるいはタングス
テンランプ光源などの適宜の光源121と、光源121によっ
て発生されたビーム光を一次元すなわち線状のスリット
光とする適宜の手段たとえば円筒レンズ122とを包有し
ている。
The slit light generating device 12 makes an appropriate light source 121 such as a gas laser light source, a semiconductor laser light source, a light emitting diode light source, or a tungsten lamp light source, and the beam light generated by the light source 121 into one-dimensional or linear slit light. It includes a suitable means such as a cylindrical lens 122.

光源121が気体レーザ光源である場合には、その発生す
るレーザ光がビーム光となっているので、円筒レンズ12
2に対してそのまま与えればよい。これに対し光源121が
半導体レーザ光源である場合には、その発生するレーザ
光が二次元すなわち面状に拡散されているので、適宜の
手段たとえば球面レンズ(図示せず)を用いてビーム光
に収束せしめたのち、円筒レンズ122に対して与えれば
よい。また光源121が発光ダイオード光源あるいはタン
グステンランプ光源などである場合には、その発生する
光がビーム光となっていないので、適宜の手段によりビ
ーム光に変えたのち、円筒レンズ122に対して与えれば
よい。
When the light source 121 is a gas laser light source, the generated laser light is beam light, so the cylindrical lens 12
You can just give it to 2. On the other hand, when the light source 121 is a semiconductor laser light source, since the generated laser light is two-dimensionally diffused, that is, the light is converted into a beam light using an appropriate means such as a spherical lens (not shown). After converging, it may be given to the cylindrical lens 122. Further, when the light source 121 is a light emitting diode light source or a tungsten lamp light source, the generated light is not a beam light, so if it is converted into a beam light by an appropriate means, then it is given to the cylindrical lens 122. Good.

走査装置14は、たとえばスリット光を反射するためのミ
ラー141とスリット光の拡張方向に平行する回転軸につ
いてミラー141を一定角度εで回転せしめるための回転
駆動装置142とを包有する回転ミラー装置によって構成
されている。走査装置14は、また所望により、スリット
光発生装置12を載置するためのテーブル(図示せず)
と、前記テーブルを一定角速度2ωで回転せしめるため
の回転駆動装置(図示せず)とによって構成されていて
もよい。20 は、本発明にかかる物体計測装置の被計測領域に配置
された被計測物体であって、投光装置10によって与えら
れたスリット光が照射されている。30 は、本発明にかかる物体計測装置の受光装置であっ
て、被計測物体20によって反射されたスリット光すなわ
ち反射スリット光を収束し被計測物体20の像すなわちス
リット光の反射点Pの像を結像せしめるための結像装置
31と、結像装置31によって結像された被計測物体20の像
すなわちスリット光の反射点Pの像を撮像するための撮
像装置32と、投光装置10に含まれた走査装置14の近傍に
配設されておりスリット光によって被計測領域が走査さ
れていることを検出する走査検出装置33とを包有してい
る。
The scanning device 14 is, for example, a rotary mirror device including a mirror 141 for reflecting the slit light and a rotary drive device 142 for rotating the mirror 141 at a constant angle ε about a rotation axis parallel to the extension direction of the slit light. It is configured. The scanning device 14 also has a table (not shown) for mounting the slit light generating device 12, if desired.
And a rotation driving device (not shown) for rotating the table at a constant angular velocity 2ω. Reference numeral 20 denotes an object to be measured arranged in a measured area of the object measuring device according to the present invention, and the slit light provided by the light projecting device 10 is emitted. Reference numeral 30 denotes a light receiving device of the object measuring device according to the present invention, which converges the slit light reflected by the measured object 20 , that is, the reflected slit light, to form an image of the measured object 20 , that is, an image of the reflection point P of the slit light. Image forming device for forming an image
31, an image pickup device 32 for picking up an image of the measured object 20 formed by the image forming device 31, that is, an image of the reflection point P of the slit light, and the vicinity of the scanning device 14 included in the light projecting device 10. And a scanning detection device 33 for detecting that the measurement area is being scanned by the slit light.

結像装置31は、被計測領域すなわちスリット光による走
査領域を見込んでおり、反射スリット光を収束せしめる
収束レンズによって形成されている。
The imaging device 31 allows for a measured region, that is, a scanning region by slit light, and is formed by a converging lens that converges the reflected slit light.

撮像装置32は、結像装置31によって反射スリット光を収
束せしめることにより結像された被計測物体20の像すな
わちスリット光の反射点Pの像を撮像するために適宜に
マトリックス状に配列された複数の光センサたとえば光
トランジスタ(以下この場合について主として説明する
が、これに限定する意図はない)32111,32112,…,321
1n;32121,32122,…,3212n;…;321m1,321m2,…,321mnか
らなる第1の光センサ装置321と、第1の光センサ装置3
21に属する光トランジスタ32111,32112,…,3211n;32
121,32122,…,3212n;…;321m1,321m2,…,321mnの出力端
に対してそれぞれ1対1に接続された複数の比較増幅回
路32211,32212,…,3221n;32221,32222,…,3222n;…;322
m1,322m2,…,322mnと、複数の比較増幅回路32211,32
212,…,3221n;32221,32222,…,3222n;322m1,322m2,…,3
22mnの各行の出力端に対してそれぞれに1対1で接続さ
れた少なくとも1つの記憶装置3241,3242,…,324mと、
記憶装置3241,3242,…,324mの入力端に出力端が接続さ
れた計数回路325と、計数回路325の入力端に出力端が接
続されており一定周期のクロックパルスCLPを発生する
クロックパルス発生回路326と、複数の記憶装置3241,32
42,…,324mの制御端に対して複数の出力端がそれぞれ1
対1に接続されており指定信号CEを発生するデコーダ回
路327とを包有している。
The image pickup device 32 is appropriately arranged in a matrix for picking up an image of the object 20 to be measured formed by converging the reflected slit light by the image forming device 31, that is, an image of the reflection point P of the slit light. A plurality of optical sensors, such as phototransistors (this case will be mainly described below, but is not intended to be limited thereto) 321 11 , 321 12 , ..., 321
1 n; 321 21 , 321 22 , ..., 321 2 n; ...; 321 m 1 , 321 m 2 , ..., 321 mn comprising a first optical sensor device 321 and a first optical sensor device 3
Phototransistor 321 11, 321 12 belonging to 21, ..., 321 1 n; 32
1 21 , 321 22 , ..., 321 2 n; ...; 321 m 1 , 321m 2 , ..., 321 mn The plurality of comparison amplification circuits 322 11 , 322 12 , ... 322 1 n; 322 21 , 322 22 , ..., 322 2 n; ...; 322
m 1, 322 m 2, ..., a 322Mn, a plurality of comparator amplifier circuit 322 11, 32
2 12 , ..., 322 1 n; 322 21 , 322 22 , ..., 322 2 n; 322m 1 , 322m 2 , ..., 3
At least one storage device 324 1 , 324 2 , ..., 324 m connected to the output end of each row of 22 mn in a one-to-one relationship,
A counting circuit 325 having an output terminal connected to the input terminals of the storage devices 324 1 , 324 2 , ..., 324 m, and a clock for generating a clock pulse CLP having a constant cycle, the output terminal being connected to the input terminal of the counting circuit 325. The pulse generation circuit 326 and the plurality of storage devices 324 1 and 32
4 2 , ..., 324m each control end has one output end
It includes a decoder circuit 327 which is connected to the pair 1 and generates a designation signal CE.

記憶装置3241,3242,…,324mは、全て同一の構成を有し
ているので、便宜上ここでは、記憶装置324iについて説
明する(i=1,2,…,m)。すなわち記憶装置324iは、複
数の比較増幅回路322i1,322i2,…,322inの出力端に対し
入力端が1対1で接続された論理和回路ORiと、論理和
回路ORiの出力端に対し入力端が接続された書込パルス
発生回路WIPiと、書込パルス発生回路WIPiの出力端にト
リガ端が接続されかつ入力端が計数回路325の出力端に
接続されたランダムアクセスメモリRAMiと、複数の比較
増幅回路322i1,322i2,…,322inの出力端に対し入力端が
接続されかつ出力端がランダムアクセスメモリRAMiのア
ドレス入力端に接続されたエンコーダ回路ENCiとを包有
している。
The storage devices 324 1 , 324 2 , ..., 324 m all have the same configuration, so the storage device 324 i will be described here (i = 1, 2, ..., M) for convenience. That is, the storage device 324i has a logical sum circuit ORi whose input terminals are connected to the output terminals of the plurality of comparison amplification circuits 322i 1 , 322i 2 , ..., 322in in a one-to-one relationship, and an output terminal of the logical sum circuit ORi. A write pulse generating circuit WIPi having an input terminal connected thereto; a random access memory RAMi having a trigger terminal connected to the output terminal of the write pulse generating circuit WIPi and an input terminal connected to the output terminal of the counting circuit 325; , 322in of the comparator / amplifier circuit 322i 1 , 322i 2 , ..., 322in, the input end is connected to the output end, and the output end is connected to the address input end of the random access memory RAMi.

走査検出装置33は、ミラー141に対して対向されてミラ
ー141によって反射されたスリット光を検出するための
光センサたとえば光トランジスタ(以下この場合につい
て説明するが、これに限定する意図はない)331からな
る第2の光センサ装置と、光トランジスタ331の出力端
と撮像装置32の計数回路325のリセット端との間に配置
された比較増幅回路322とを包有している。40 は、本発明にかかる物体計測装置10のデータ処理装置
であって、受光装置30中の記憶装置3241,3242,…,324m
すなわちランダムアクセスメモリRAM1,RAM2,…,RAMm内
の記憶アドレスを1つずつ選択して指定するための読込
信号SELを発生してその記憶装置3241,3242,…,324mおよ
びデコーダ回路327に与えるための読込信号発生回路41
と、読込信号発生回路41の出力端および受光装置30中の
記憶装置3241,3242,…,324mの出力端に対して接続され
ており、記憶装置3241,3242,…,324m(詳細には、ラン
ダムアクセスメモリRAM1,RAM2,…,RAMm)の記憶アドレ
スからそこに保持された記憶内容すなわち結像データIM
Gを読込信号SELの内容に応じて受け取り記憶するための
記憶装置42と、記憶装置42に記憶された結像データIMG
の内容から被測定物体20におけるスリット光の反射点P
の位置を算出する演算回路43とを包有している。データ
処理装置40は、更に所望により、演算回路43に接続され
ておりその演算結果すなわち被測定物体20におけるスリ
ット光の反射点Pの位置を記憶するための他の記憶装置
44と、他の記憶装置44に接続されておりその記憶内容を
視認可能に表示するためのブラウン管などの表示装置45
と他の記憶装置44に接続されておりその記憶内容を記録
するためのフロッピーディスクなどの記録装置46とを包
有している。
The scanning detection device 33 is an optical sensor for detecting slit light that is opposed to the mirror 141 and reflected by the mirror 141, such as a phototransistor (this case will be described below, but is not intended to be limited to this) 331. And a comparison amplifier circuit 322 arranged between the output end of the phototransistor 331 and the reset end of the counting circuit 325 of the image pickup device 32. Reference numeral 40 denotes a data processing device of the object measuring device 10 according to the present invention, which is a storage device 324 1 , 324 2 , ..., 324 m in the light receiving device 30.
That is, a read signal SEL for selecting and designating memory addresses in the random access memories RAM 1 , RAM 2 , ..., RAMm one by one is generated to generate the memory devices 324 1 , 324 2 ,. Read signal generation circuit 41 for giving to 327
When the storage device 324 first output terminal and in the light receiving device 30 of the read signal generating circuit 41, 324 2, ..., are connected to the output terminal of 324m, the storage device 324 1, 324 2, ..., 324m ( Specifically, from the storage address of the random access memory RAM 1 , RAM 2 , ..., RAMm), the storage content held therein, that is, the image formation data IM
A storage device 42 for receiving and storing G according to the content of the read signal SEL, and imaging data IMG stored in the storage device 42.
From the contents of the above, the reflection point P of the slit light on the measured object 20
And an arithmetic circuit 43 for calculating the position of The data processing device 40 is further connected to an arithmetic circuit 43 as desired, and another storage device for storing the arithmetic result, that is, the position of the reflection point P of the slit light on the measured object 20 .
44 and a display device 45 such as a cathode ray tube connected to another storage device 44 and visually displaying the stored contents.
And a recording device 46 such as a floppy disk which is connected to another storage device 44 for recording the stored contents.

次に本発明にかかる物体計測装置の一実施例について、
その作用を詳細に説明する。
Next, regarding one embodiment of the object measuring device according to the present invention,
The operation will be described in detail.

以下の説明を簡潔とし、かつ十分な理解をなすために、
最初に三次元座標系を導入する。
In order to keep the following explanation concise and fully understood,
First, we introduce a three-dimensional coordinate system.

すなわち結像装置31の中心を原点Oとし、結像装置31す
なわち原点Oを通りかつスリット光の拡張方向すなわち
ミラー141の回転軸Mに平行するようにZ軸をとり、結
像装置31すなわち原点Oとミラー141の回転軸Mとを結
ぶ線分OMすなわち基線(その長さをaとする)上にのり
かつZ軸に直交するようにX軸をとり、かつ結像装置31
すなわち原点Oを通りかつX軸およびZ軸に直交するよ
うにY軸をとる。更にスリット光とX軸とのなす角すな
わち走査角をαとし、スリット光を反射した被計測物体
20上の点すなわち反射点Pを座標(X,Y,Z)とする。加
えて原点Oを通る反射スリット光が、XY平面においてY
軸となす角をβxとし、かつYZ平面においてY軸となす
角をβzとする。反射点P(X,Y,Z)において反射され
結像装置31の中心すなわち原点Oを通過した反射スリッ
ト光が、結像装置31から距離fだけ離間された撮像面す
なわち光トランジスタ32111,32112,…,3211n;32121,321
22,…,3212n;…;321m1,321m2,…,321mn上に結像された
点(すなわち反射点Pの像)Qの座標を(X,Y,Z)とす
る。反射点P(X,Y,Z)のX,Y,Z軸上における投影点をそ
れぞれR(X,0,0),S(0,Y,0),T(0,0,Z)とする。
That is, the center of the imaging device 31 is the origin O, the Z axis is set so as to pass through the imaging device 31, that is, the origin O, and be parallel to the extension direction of the slit light, that is, the rotation axis M of the mirror 141. The X axis is set on the line segment OM connecting O and the rotation axis M of the mirror 141, that is, the base line (its length is a) and orthogonal to the Z axis, and the imaging device 31
That is, the Y axis is taken so as to pass through the origin O and be orthogonal to the X axis and the Z axis. Further, the angle between the slit light and the X axis, that is, the scanning angle is α, and the measured object that reflects the slit light is measured.
The point on 20 or the reflection point P is set as coordinates (X, Y, Z). In addition, the reflected slit light passing through the origin O becomes Y in the XY plane.
The angle formed with the axis is βx, and the angle formed with the Y axis on the YZ plane is βz. The reflected slit light reflected at the reflection point P (X, Y, Z) and passing through the center of the image forming device 31, that is, the origin O, is an imaging surface separated from the image forming device 31 by a distance f, that is, phototransistors 321 11 , 321. 12 , ..., 321 1 n; 321 21 , 321
22, ..., 321 2 n; ...; 321m 1, 321m 2, ..., a point which is imaged on 321Mn (i.e. the image of the reflection point P) coordinates Q (X, Y, Z) to. Let the projection points of the reflection point P (X, Y, Z) on the X, Y, Z axes be R (X, 0,0), S (0, Y, 0), T (0,0, Z), respectively. To do.

このとき第1図から明らかなように OM=OR+RM の関係が成立するので、 a=Y tanβx+Y cotα が成立し、これを整理して Y=a[tanβx+cotα]-1 の関係を求め得る。ここでtanβx=xf-1であるので、 Y=af[x+f cotα]-1 ……(1) と表現できる。At this time, as is clear from FIG. 1, the relationship of OM = OR + RM holds, so that a = Y tanβx + Y cotα holds, and this can be rearranged to obtain the relationship of Y = a [tanβx + cotα] −1 . Since tan βx = xf −1 , it can be expressed as Y = af [x + f cotα] −1 (1).

また OR=OS tanβx の関係が成立するので、 X=Y tanβx の関係を求め得る。ここでtanβx=xf-1であるので、 X=ax[x+f cotα]-1 ……(2) と表現できる。Since the relation of OR = OS tan βx is established, the relation of X = Y tan βx can be obtained. Since tan βx = xf −1 , it can be expressed as X = ax [x + f cotα] −1 (2).

同様に OT=OS tanβz の関係が成立するので、 Z=Y tanβz の関係を求め得る。ここでtanβz=zf-1であるので、 Y=az[x+f cotα]-1 ……(3) と表現できる。Similarly, since the relationship of OT = OS tan βz holds, the relationship of Z = Y tan βz can be obtained. Since tan βz = zf −1 , it can be expressed as Y = az [x + f cotα] −1 (3).

加えて走査角αが、XY平面における走査検出装置33とミ
ラー141とを結ぶ線分とX軸とのなす角度すなわち基準
走査角αoとミラー141の一定角速度ωと時間tとによ
って a=2ω+α ……(4) と表現できる。
In addition, the scanning angle α is a = 2ω + α 0 depending on the angle between the line segment connecting the scanning detection device 33 and the mirror 141 on the XY plane and the X axis, that is, the reference scanning angle αo, the constant angular velocity ω of the mirror 141, and the time t. It can be expressed as (4).

ここで時間tは、ミラー141によって反射されたスリッ
ト光が走査検出装置33によって検出された時刻すなわち
基準時刻(たとえば“O")から、光トランジスタ32111,
32112,…,3211n;32121,32122,…,3212n;…;321m1,321
m2,…,321mnの各列に対して反射スリット光が結像装置3
1により結像される時刻までに所要の時間である。
Here time t, from the time or reference time slit light reflected is detected by the scanning detector 33 by the mirror 141 (e.g. "O"), the phototransistor 321 11,
321 12 , ..., 321 1 n; 321 21 , 321 22 , ..., 321 2 n; ...; 321 m 1 , 321
The reflected slit light is imaged by the imaging device 3 for each column of m 2 , ..., 321 mn.
It is the time required by the time when the image is formed by 1.

被計測物体20の計測に際して、まず受光装置30に含まれ
た記憶装置3241,3242,…,,324mひいてはランダムアクセ
スメモリRAM1,RAM2,…,RAMmの記憶内容が、適宜の手段
(図示せず)によって除去され特定の値(たとえば
“O")とされる。
Upon measurement of the measurement subject 20, the storage device 324 1 included in the first light receiving device 30, 324 2, ... ,, 324m hence random access memory RAM 1, RAM 2, ..., the memory content of Ramm, suitable means ( It is removed by a not-shown) to have a specific value (for example, “O”).

投光装置10のスリット発光装置12によってスリット光が
作成されている。すなわち光源121の発生したビーム光
を円筒レンズ122によってスリット光に変えている。ス
リット光は、走査装置14のミラー141に照射されてい
る。このとき、ミラー141が回転駆動装置142により一定
角速度ωの回転されているので、スリット光は、ミラー
141によって反射されたのち、被計測領域に向けそこを
一定の回転速度すなわち一定の回転角速度2ωで走査す
るように送出される。
Slit light is generated by the slit light emitting device 12 of the light projecting device 10 . That is, the light beam generated by the light source 121 is converted into slit light by the cylindrical lens 122. The slit light is applied to the mirror 141 of the scanning device 14. At this time, since the mirror 141 is rotated at a constant angular velocity ω by the rotation driving device 142, the slit light is reflected by the mirror.
After being reflected by 141, it is sent out toward the measured region so that it is scanned at a constant rotation speed, that is, at a constant rotation angular velocity 2ω.

ここで走査検出装置33の光トランジスタ331は、走査装
置14のミラー14によって反射されたスリット光が検出さ
れたとき、導通されてそのスリット光の光量に応じた電
流Iを発生する。電流Iは、光トランジスタ331に付設
された比較増幅回路332により所望に応じて増幅されか
つ基準値と比較されたのち、走査基準信号SIとして撮像
装置32の計数回路325に与えられる。
Here, when the slit light reflected by the mirror 14 of the scanning device 14 is detected, the phototransistor 331 of the scanning detection device 33 is made conductive and generates a current I corresponding to the light amount of the slit light. The current I is amplified as desired by a comparison and amplification circuit 332 attached to the phototransistor 331 and compared with a reference value, and then given to the counting circuit 325 of the image pickup device 32 as a scanning reference signal SI.

計数回路325は、走査検出装置33の比較増幅回路332から
与えられた走査基準信号SIをリセット信号としており、
その走査基準信号SIが与えられたときに計数内容がリセ
ットされ計数開始時刻が調節されたのち、再びクロック
パルス発生回路326から与えられたクロックパルスCLPの
数を計数し始める。計数回路325の計数内容は、リセッ
ト信号すなわち走査基準信号SIによってリセットされた
ときに最小値(たとえば“0")とされており、クロック
パルスCLPが到来するごとに1ずつ増加せしめられる。
計数回路325の計数内容は、それぞれ記憶装置3241,32
42,…,324mひいてはランダムアクセスメモリRAM1,RAM2,
…,RAMmの入力端に与えられている。
The counting circuit 325 uses the scanning reference signal SI given from the comparison amplification circuit 332 of the scanning detection device 33 as a reset signal,
When the scanning reference signal SI is given, the counting contents are reset and the counting start time is adjusted, and then the counting of the number of clock pulses CLP given from the clock pulse generating circuit 326 is started again. The counting content of the counting circuit 325 has a minimum value (for example, "0") when it is reset by the reset signal, that is, the scanning reference signal SI, and is incremented by 1 each time the clock pulse CLP arrives.
The counting contents of the counting circuit 325 are stored in the storage devices 324 1 and 32, respectively.
4 2 , ..., 324m and random access memory RAM 1 , RAM 2 ,
…, It is given to the input end of RAMm.

またスリット光は、被計測領域にある被計測物体20を線
状に照射している。このときスリット光の進行方向が走
査装置14によって一定角速度2ωで変化せしめられてい
るので、スリット光の照射されている被計測物体20の領
域は、それに応じて移動している。したがって被計測物
20によるスリット光の反射点P(X,Y,Z)の位置が、
変化している。
The slit light linearly irradiates the measured object 20 in the measured region. At this time, since the traveling direction of the slit light is changed by the scanning device 14 at a constant angular velocity 2ω, the area of the measured object 20 irradiated with the slit light moves accordingly. Therefore, the position of the reflection point P (X, Y, Z) of the slit light by the measured object 20 is
Is changing.

被計測物体20によって反射されたスリット光すなわち反
射スリット光は、受光装置30の結像装置31によって収束
され、撮像装置32の撮像面すなわち光トランジスタ321
11,32112,…,3211n;32121,32122,…,3212n;…;321m1,32
1m2,…,321mn上で結像されている。反射スリット光の結
像位置Q(x,y,z)は、スリット光による被計測領域の
走査に応じて光トランジスタ32111,32112,…,3211n;321
21,32122,…,3212n;…;321m1,321m2,…,321mnの列方向
に序 に移動している。反射スリット光が結像されると
き、光トランジスタ32111,32112,…,3211n;32121,32
122,…,3212n;…;321m1,321m2,…,321mnは、それぞれ導
通し、その結像された反射スリット光の光量に応じた電
流I11,I12,…,I1n;I21,I22,…,I2n;…;Im1,Im2,…,Imn
を発生する。電流I11,I12,…,I1n;I21,I22,…,I2n;…;I
m1,Im2,…,Imnは、それぞれ比較増幅回路32211,32212,
…,3221n;32221,32222,…,3222n;…;322m1,322m2,322mn
によって所望に応じて増幅されかつ基準値と比較された
のち、トリガ信号SI11,SI12,…,SI1n;SI21,SI22,…,SI2
n;…;SIm1,SIm2,…,SImnとしてそれぞれ記憶装置3241,3
242,…,324mに与えられる。
The slit light reflected by the measured object 20 , that is, the reflected slit light is converged by the image forming device 31 of the light receiving device 30 , and the image pickup surface of the image pickup device 32, that is, the phototransistor 321.
11 , 321 12 , ..., 321 1 n; 321 21 , 321 22 , ..., 321 2 n; ...; 321 m 1 , 32
An image is formed on 1 m 2 , ..., 321 mn. The image forming position Q (x, y, z) of the reflected slit light is determined by scanning the measured region with the slit light, and the phototransistors 321 11 , 321 12 , ..., 321 1 n; 321
21 , 321 22 , ..., 321 2 n; ...; 321 m 1 , 321m 2 , ..., 321 mn are moving in the column direction. When the reflected slit light is imaged, the phototransistors 321 11 , 321 12 , ..., 321 1 n; 321 21 , 32
1 22 , ..., 321 2 n; ...; 321 m 1 , 321 m 2 , ..., 321 mn are respectively conducted, and currents I 11 , I 12 , ..., I 1 corresponding to the light quantity of the reflected slit light imaged are formed. n; I 21 , I 22 , ..., I 2 n; ...; Im 1 , Im 2 , ..., Imn
To occur. Current I 11 , I 12 , ..., I 1 n; I 21 , I 22 , ..., I 2 n; ...; I
m 1 , Im 2 , ..., Imn are the comparison and amplification circuits 322 11 , 322 12 ,, respectively.
..., 322 1 n; 322 21 , 322 22 , ..., 322 2 n; ...; 322 m 1 , 322m 2 , 322mn
After being compared with the amplified and the reference value as desired by the trigger signal SI 11, SI 12, ..., SI 1 n; SI 21, SI 22, ..., SI 2
n; ...; SIm 1 , SIm 2 , ..., SImn as storage devices 324 1 , 3
24 2 , ..., given to 324 m.

記憶装置3241,3242,…,324mは、トリガ信号SI11,SI12,
…,SI1n;SI21,SI22,…,SI2n;…;SIm1,SIm2,…,SImnが与
えられたときに、実質的に同一の動作を行なう。そのた
めここでは便宜上、記憶装置324iについて説明する(i
=1,2,…,m)。記憶装置324iでは、トリガ信号SIi1,SIi
2,…,SIinが高レベルとなるごとに、論理和回路ORiが高
レベルの信号を出力し、書込パルス発生回路WIPiに与え
る。書込パルス発生回路WIPiは、論理回路ORiから高レ
ベルの信号が与えられるごとに、その高レベルの信号の
到来から所定時間だけ遅れて所定幅のパルスを発生し、
ランダムアクセスメモリRAMiのトリガ端に対しトリガ信
号として与える。このときエンコーダ回路ENCiがトリガ
信号SIi1,SIi2,…,SIinの到来に応じて所定のアドレス
信号を発生しランダムアクセスメモリRAMiのアドレス入
力端に与えているので、ランダムアクセスメモリRAMi
は、トリガ信号SIi1,SIi2,…,SIinひいては光トランジ
スタ321i1,321i2,…,321inに対応した記憶アドレスに、
計数回路325から与えられている計数内容CONを記憶し保
持する。このときの記憶装置3241,3242,…,324mひいて
はランダムアクセスメモリRAM1,RAM2,…,RAMmの記憶内
容を、光トランジスタ32111,32112,…,3211n;32121,321
22,…,3212n;…;321m1,321m2,…,321mnに対応して時間t
11,t12,…,t1n;t21,t22,…,t2n;…;tm1,tm2,…,tmnとす
る。
The storage devices 324 1 , 324 2 , ..., 324 m are provided with trigger signals SI 11 , SI 12 ,
, SI 1 n; SI 21 , SI 22 , ..., SI 2 n; ...; SIm 1 , SIm 2 , ..., SImn, the substantially same operation is performed. Therefore, for convenience, the storage device 324i will be described here (i
= 1,2, ..., m). In the memory device 324i, the trigger signals SIi 1 , SIi
Each time 2 , ..., SIin becomes high level, the OR circuit ORi outputs a high level signal and supplies it to the write pulse generation circuit WIPi. The write pulse generation circuit WIPi generates a pulse of a predetermined width with a delay of a predetermined time from the arrival of the high level signal every time a high level signal is given from the logic circuit ORi,
It is given as a trigger signal to the trigger end of the random access memory RAMi. At this time, the encoder circuit ENCi generates a predetermined address signal in response to the arrival of the trigger signals SIi 1 , SIi 2 , ..., SIin and supplies it to the address input terminal of the random access memory RAMi.
Is the storage address corresponding to the trigger signals SIi 1 , SIi 2 , ..., SIin and by extension the phototransistors 321i 1 , 321i 2 ,.
The counting content CON given from the counting circuit 325 is stored and held. At this time, the storage contents of the storage devices 324 1 , 324 2 , ..., 324m, and finally the random access memories RAM 1 , RAM 2 , ..., RAMm are stored in the phototransistors 321 11 , 321 12 , ..., 321 1 n; 321 21 , 321
22 ,…, 321 2 n;…; 321 m 1 , 321m 2 ,…, 321 mn corresponding to time t
11 , t 12 , ..., t 1 n; t 21 , t 22 , ..., t 2 n; ...; tm 1 , tm 2 , ..., tmn.

データ処理装置40は、読込信号発生回路41から読込信号
SELを発生し、受光装置30中のデコーダ回路327と記憶装
置3241,3242,…,324mひいてはランダムアクセスメモリR
AM1,RAM2,…,RAMmとに与えている。デコーダ回路327に
与えられた読込信号SELは、デコーダ回路237において指
定信号CEとされ記憶装置3241,3242,…,324mひいてはラ
ンダムアクセスメモリRAM1,RAM2,…,RAMmに与えられて
おり、その内容に応じ記憶装置3241,3242,…,324mひい
てはランダムアクセスメモリRAM1,RAM2,…,RAMmを指定
している。また記憶装置3241,3242,…,324mひいてはラ
ンダムアクセスメモリRAM1,RAM2,…,RAMmに対し直接に
与えられた読込信号SELは、その内容に応じてランダム
アクセスメモリRAM1,RAM2,…,RAMm内の記憶アドレスを
指定している。読込信号SELの指定に応じて記憶装置324
1,3242,…,324mひいてはランダムアクセスメモリRAM1,R
AM2,…,RAMmは、その記憶内容すなわち時間t11,t12,…,
t1n;t21,t22,…,t2n;…;tm1,tm2,…,tmnを結像データIM
Gとして順次、データ処理装置40の記憶装置42に向けて
出力する。
The data processing device 40 receives the read signal from the read signal generation circuit 41.
The SEL is generated, and the decoder circuit 327 and the storage devices 324 1 , 324 2 , ..., 324 m in the light receiving device 30 and by extension the random access memory R
It is given to AM 1 , RAM 2 , ..., RAMm. Read signal SEL provided to the decoder circuit 327, designating signal CE and to the storage device 324 1, 324 2 in the decoder circuit 237, ..., 324m and thus a random access memory RAM 1, RAM 2, ..., it is given in RAMm , memory device 324 1 according to the content, 324 2, ..., 324m and thus a random access memory RAM 1, RAM 2, ..., it is specified Ramm. The storage device 324 1, 324 2, ..., 324m and thus a random access memory RAM 1, RAM 2, ..., read signal SEL given directly to RAMm a random access memory RAM 1 in accordance with the contents, RAM 2 , ..., The storage address in RAMm is specified. Storage device 324 according to designation of read signal SEL
1, 324 2, ..., 324m and hence random access memory RAM 1, R
AM 2, ..., RAMm, the stored contents that is, the time t 11, t 12, ...,
t 1 n; t 21 ,, t 22 , ..., t 2 n; ...; tm 1 , tm 2 , ..., tmn are imaged data IM
The data is sequentially output as G to the storage device 42 of the data processing device 40 .

記憶装置42は、受光装置30から与えられた結像データIM
Gすなわち記憶内容t11,t12,…,t1n;t21,t22,…,t2n;…;
tm1,tm2,…,tmnを記憶し保持する。記憶装置42に記憶さ
れた結像データIMGは、演算回路43に与えられており、
そこで被測定物体20におけるスリット光の反射点Pの位
置(X,Y,Z)を算出するために供される。
The storage device 42 stores the image formation data IM supplied from the light receiving device 30.
G, that is, memory contents t 11 , t 12 , ..., t 1 n; t 21 , t 22 , ..., t 2 n; ...;
Stores and holds tm 1 , tm 2 , ..., tmn. The imaging data IMG stored in the storage device 42 is given to the arithmetic circuit 43,
Therefore, it is used for calculating the position (X, Y, Z) of the reflection point P of the slit light on the measured object 20 .

すなわち演算回路43は、光トランジスタ32111,32112,
…,3211n;32121,32122,…,3212n;…;321m1,321m2,…,32
1mnについて、それぞれ上記(4)式により α11=2ωt11+α α12=2ωt12+α ・ ・ ・ α1n=2ωt1n+α α21=2ωt21+α α22=2ωt22+α ・ ・ ・ α2n=2ωt2n+α ・ ・ ・ αm1=2ωtm1+α αm2=2ωtm2+α ・ ・ ・ αmn=2ωtmn+α の如く、走査角αを算出する。この走査αすなわち
α1112,…,α1n;α2122,…,α2n;…;αm1,αm
2,…,αmnを上記(1)〜(3)式に代入することによ
り、光トランジスタ32111,32112,…,3211n;32121,32
122,…,3212n;…;321m1,321m2,…,321mnに結像された反
射点Pの位置(X,Y,Z)すなわち反射点P11,P12,…,P1n;
P21,P22,…,P2n;…;Pm1,Pm2,…,Pmnの位置(X11,Y11,Z
11)(X12,Y12,Z12),…,(X1n,Y1n,Z1n)(X21,Y21,
Z21),(X22,Y22,Z22),…,(X2n,Y2n,Z2n);…;
(Xm1,Ym1,Zm1),(Xm2,Ym2,Zm2),…,(Xmn,Ymn,Zm
n)を算出する。
That arithmetic circuit 43, phototransistor 321 11, 321 12,
…, 321 1 n; 321 21 , 321 22 ,…, 321 2 n;…; 321 m 1 , 321m 2 ,…, 32
For 1 mn, α 11 = 2ωt 11 + α 0 α 12 = 2ωt 12 + α 0 ··· α 1 n = 2ωt 1 n + α 0 α 21 = 2ωt 21 + α 0 α 22 = 2ωt 22 + α 0 · · · alpha as 2 n = 2ωt 2 n + α 0 · · · αm 1 = 2ωtm 1 + α 0 αm 2 = 2ωtm 2 + α 0 · · · αmn = 2ωtmn + α 0, and calculates the scan angle alpha. This scan α, that is, α 11 , α 12 , ..., α 1 n; α 21 , α 22 , ..., α 2 n; ...; αm 1 , αm
By substituting 2 , ..., .alpha.mn into the above equations (1) to (3), the phototransistors 321 11 , 321 12 , ..., 321 1 n; 321 21 , 32
1 22 , ..., 321 2 n; ...; 321 m 1 , 321m 2 , ..., 321 mn is the position (X, Y, Z) of the reflection point P, that is, the reflection point P 11 , P 12 , ..., P 1 n;
P 21 , P 22 , ..., P 2 n; ...; Pm 1 , Pm 2 , ..., Pmn position (X 11 , Y 11 , Z
11 ) (X 12 , Y 12 , Z 12 ),…, (X 1 n, Y 1 n, Z 1 n) (X 21 , Y 21 ,
Z 21), (X 22, Y 22, Z 22), ..., (X 2 n, Y 2 n, Z 2 n); ...;
(Xm 1 , Ym 1 , Zm 1 ), (Xm 2 , Ym 2 , Zm 2 ),…, (Xmn, Ymn, Zm
n) is calculated.

演算回路43の演算結果すなわち被測定物体20におけるス
リット光の反射点Pの位置(X,Y,Z)の算出結果は、他
の記憶装置44に与えられて記憶され保持される。記憶装
置44の記憶内容は、所望により、表示装置45により視認
可能に表示され、また記録装置46により記録される。
The calculation result of the calculation circuit 43, that is, the calculation result of the position (X, Y, Z) of the reflection point P of the slit light in the measured object 20 is given to another storage device 44 and stored and held. The contents stored in the storage device 44 are displayed visually on the display device 45 and recorded by the recording device 46, if desired.

なお上述においては、第1の光センサ装置32に属する光
センサの行方向にそって並行に被計測領域を走査してい
るが、本発明は、これに限定されるものではなく、第1
の光センサ装置に属する光センサの列方向にそって並行
に被計測領域を走査する場合も包摂している。被計測領
域を第1の光センサ装置32に属する光センサの行方向に
そって走査するか列方向にそって走査するかは、投光装
置による被計測領域の走査方向との関連において判定さ
れるものであるが、列方向にそって走査する場合の構成
および作用は、行方向にそって走査する上記の説明から
殆ど明らかであるので、その詳細な説明を省略する。
In the above description, the measurement region is scanned in parallel along the row direction of the photosensors belonging to the first photosensor device 32, but the present invention is not limited to this, and the first photosensor device is not limited to this.
This also covers the case where the measurement area is scanned in parallel along the column direction of the photosensors belonging to the photosensor device. Whether to scan the measured region along the row direction or the column direction of the photosensors belonging to the first optical sensor device 32 is determined in relation to the scanning direction of the measured region by the light projecting device. However, since the configuration and operation in the case of scanning along the column direction are almost clear from the above description of scanning along the row direction, detailed description thereof will be omitted.

また上述においては、撮像装置32がマトリックス状に配
列された複数の光センサによって形成される場合につい
て主として説明したが、本発明は、これに限定されるも
のではなく、所望の形状(たとえば曲線状)に複数の光
センサを配列して撮像装置を形成する場合も包摂してい
る。
Further, in the above description, the case where the imaging device 32 is formed by a plurality of photosensors arranged in a matrix has been mainly described, but the present invention is not limited to this, and a desired shape (for example, a curved shape). ), The case where a plurality of optical sensors are arranged to form an image pickup device is also included.

更に投光装置10がスリット光を発生しているが、本発明
は、これに限定されるものではなく、たとえば投光装置
によって発生される光の強度を確保したい場合などのた
めに、投光装置がビーム光を発生する場合も包摂してい
る。この場合には、撮像装置の光センサを1行に配列し
てもよい。
Further, although the light projecting device 10 generates slit light, the present invention is not limited to this, and for example, when it is desired to secure the intensity of light generated by the light projecting device, the light projecting device 10 projects light. It also includes the case where the device produces a beam of light. In this case, the optical sensors of the image pickup device may be arranged in one row.

更にまた上述では、記憶装置324iが書込パルス発生回路
WIPiを包有するものとして説明されているが、本発明
は、これに限定されるものではなく、エンコーダ回路EN
Ciを介してランダムアクセスメモリRAMiのアドレス入力
端にアドレス信号が与えられている期間内に論理和回路
ORiから出力された信号が高レベルとなる場合には、そ
のままランダムアクセスメモリRAMiのトリガ信号として
使用できるので、書込パルス発生回路WIPiを除去して論
理和回路ORiの出力端をランダムアクセスメモリRAMiの
トリガ端に対して直接に接続してもよい(i=1,2,…,
m)。
Furthermore, in the above description, the memory device 324i is the write pulse generation circuit.
Although described as having a WIPi, the invention is not so limited and encoder circuit EN
OR circuit within the period when the address signal is given to the address input terminal of random access memory RAMi via Ci
When the signal output from ORi becomes high level, it can be used as it is as a trigger signal of random access memory RAMi. Therefore, write pulse generating circuit WIPi is removed and the output end of OR circuit ORi is changed to random access memory RAMi. May be directly connected to the trigger end of (i = 1,2, ...,
m).

加えて撮像装置32がデコーダ回路327を包有している
が、本発明は、これに限定されるものではなく、デコー
ダ回路327を除去し、記憶装置3241,3242,…,324mのラン
ダムアクセスメモリRAM1,RAM2,…,RAMmとデータ処理装
40の記憶装置42とを共通化して単一の記憶装置で形成
してもよい。
In addition, although the image pickup device 32 includes the decoder circuit 327, the present invention is not limited to this, and the decoder circuit 327 may be removed and the storage devices 324 1 , 324 2 ,. Access memories RAM 1 , RAM 2 , ..., RAMm and the storage device 42 of the data processing device 40 may be formed in common by a single storage device.

(3)発明の効果 上述より明らかなように本発明にかかる物体計測装置
は、 (a)被計測領域を走査するための光を発生する投光装
置と、 (b)前記投光装置によって発生された光が被計測領域
に配置された被計測物体によって反射されることにより
得られた反射光を収束して前記被計測物体における光の
反射点の像を結像せしめる結像装置と、 (c)前記結像装置によって結像された反射点の像によ
って動作せしめられ、かつ前記投光装置による被計測領
域の走査方向にそって少なくとも1つの群をなすように
配設された複数の光センサからなる第1の光センサ装置
と、 (d)前記投光装置で被計測領域を走査するために発生
された光によって動作せしめられる第2の光センサ装置
と、 (e)前記第2の光センサ装置に対してリセット端が接
続されており、前記第2の光センサ装置の光検知によっ
て発生された走査基準信号によってリセットされたのち
に入力端に与えられるクロックパルスの数を計数する計
数回路と、 (f)前記第1の光センサ装置に属する光センサの各群
に対して1対1で付設されており、前記第1の光センサ
装置に属する光センサが動作されたときに前記計数回路
の計数内容が入力され記憶せしめられる少なくとも1つ
のランダムアクセスメモリと、 (g)前記ランダムアクセスメモリから記憶内容を受け
取り、前記投光装置による反射点の走査角を算出したの
ち算出された走査角から前記反射点の位置を算出するデ
ータ処理装置と を備えてなるので、 (i)物体の計測に所要の時間を増加せしめることな
く、記憶装置の実装面積を削減できる効果 を有し、ひいては (ii)物体の計測に所要の時間を増加せしめることな
く、記憶装置の実装コストを削減できる効果 を有する。
(3) Effects of the Invention As is clear from the above, the object measuring device according to the present invention comprises: (a) a light projecting device for generating light for scanning the measurement region; and (b) generation by the light projecting device. An imaging device that converges the reflected light obtained by the reflected light being reflected by the measured object arranged in the measured region to form an image of the reflection point of the light on the measured object; c) A plurality of lights which are operated by the image of the reflection points formed by the image forming device and which are arranged so as to form at least one group along the scanning direction of the measured region by the light projecting device. A first optical sensor device including a sensor; (d) a second optical sensor device which is operated by the light generated by the light projecting device to scan the measured region; and (e) the second optical sensor device. Reset for optical sensor device And a counting circuit for counting the number of clock pulses applied to the input end after being reset by the scanning reference signal generated by the light detection of the second photosensor device, and (f) the One photosensor device is provided for each group of photosensors belonging to one photosensor device, and when the photosensors belonging to the first photosensor device are operated, the count content of the counting circuit is input. At least one random access memory to be stored; (g) receiving stored contents from the random access memory, calculating a scanning angle of a reflection point by the light projecting device, and then determining a position of the reflection point from the calculated scanning angle. Since it is provided with a data processing device for calculating, (i) it is possible to reduce the mounting area of the storage device without increasing the time required for measuring the object. In addition, (ii) it has an effect of reducing the mounting cost of the storage device without increasing the time required for measuring the object.

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

第1図は本発明にかかる物体計測装置の一実施例を示す
斜視図、第2図および第3図はともに第1図実施例の一
部を拡大して示す拡大部分回路図、第4図は第1図実施
例の一部を拡大して示す拡大部分回路図である。10 ……投光装置 12……スリット光発生装置 121……光源 122……円筒レンズ 14……走査装置 141……ミラー 142……回転駆動装置20 ……被計測物体30 ……受光装置 31……結像装置 32……撮像装置 32111〜321mn……光トランジスタ 32211〜322mn……比較増幅回路 3241〜324m……記憶装置 325……計数回路 326……クロックパルス発生回路 327……デコーダ回路 33……走査検出装置 331……光トランジスタ 332……比較増幅回路40 ……データ処理装置 41……読込信号発生回路 42……記憶装置 43……演算回路 44……記憶装置 45……表示装置 46……記録装置 ENCi……エンコーダ回路 ORi……論理和回路 RAMi……ランダムアクセスメモリ WIPi……書込パルス発生回路
FIG. 1 is a perspective view showing an embodiment of an object measuring apparatus according to the present invention, and FIGS. 2 and 3 are enlarged partial circuit diagrams showing an enlarged part of the embodiment shown in FIG. 1, and FIG. FIG. 3 is an enlarged partial circuit diagram showing an enlarged part of the embodiment shown in FIG. 10 …… Projector 12 …… Slit light generator 121 …… Light source 122 …… Cylindrical lens 14 …… Scanning device 141 …… Mirror 142 …… Rotation drive device 20 …… Measured object 30 …… Light receiving device 31 …… Image forming device 32 Imaging device 321 11 to 321mn Photo transistor 322 11 to 322mn Comparison amplification circuit 324 1 to 324m Storage device 325 Count circuit 326 Clock pulse generation circuit 327 Decoder Circuit 33 …… Scan detection device 331 …… Phototransistor 332 …… Comparison amplification circuit 40 …… Data processing device 41 …… Read signal generation circuit 42 …… Storage device 43 …… Arithmetic circuit 44 …… Storage device 45 …… Display Device 46 …… Recording device ENCi …… Encoder circuit ORi …… OR circuit RAMi …… Random access memory WIPi …… Write pulse generation circuit

Claims (9)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】(a)被計測領域を走査するための光を発
生する投光装置と、 (b)前記投光装置によって発生された光が被計測領域
に配置された被計測物体によって反射されることにより
得られた反射光を収束して前記被計測物体における光の
反射点の像を結像せしめる結像装置と、 (c)前記結像装置によって結像された反射点の像によ
って動作せしめられ、かつ前記投光装置による被計測領
域の走査方向にそって少なくとも1つの群をなすように
配設された複数の光センサからなる第1の光センサ装置
と、 (d)前記投光装置で被計測領域を走査するために発生
された光によって動作せしめられる第2の光センサ装置
と、 (e)前記第2の光センサ装置に対してリセット端が接
続されており、前記第2の光センサ装置の光検知によっ
て発生された走査基準信号によってリセットされたのち
に入力端に与えられるクロックパルスの数を計数する計
数回路と、 (f)前記第1の光センサ装置に属する光センサの各群
に対し1対1で付設されており、前記第1の光センサ装
置に属する光センサが動作されたときに前記計数回路の
計数内容が入力され記憶せしめられる少なくとも1つの
ランダムアクセスメモリと、 (g)前記ランダムアクセスメモリから記憶内容を受け
取り、前記投光装置による反射点の走査角を算出したの
ち算出された走査角から前記反射点の位置を算出するデ
ータ処理装置と を備えてなることを特徴とする物体計測装置。
1. (a) A light projecting device for generating light for scanning a measurement region, and (b) Light generated by the light projecting device is reflected by a measurement object arranged in the measurement region. An imaging device for converging the reflected light obtained by the above to form an image of the reflection point of the light on the object to be measured; and (c) an image of the reflection point formed by the imaging device. A first optical sensor device which is made to operate and is arranged so as to form at least one group along a scanning direction of a measured region by the light projecting device; and (d) the projecting device. A second optical sensor device which is operated by light generated for scanning the measurement area by the optical device; and (e) a reset end is connected to the second optical sensor device, and By the light detection of the optical sensor device 2 A counting circuit for counting the number of clock pulses applied to the input terminal after being reset by the generated scanning reference signal, and (f) 1: 1 for each group of photosensors belonging to the first photosensor device And (g) the random access memory, which is attached to the first optical sensor device and which stores and stores the count content of the counting circuit when the photosensor belonging to the first photosensor device is operated. And a data processing device for calculating the scanning angle of the reflection point by the light projecting device and calculating the position of the reflection point from the calculated scanning angle. .
【請求項2】投光装置によって発生される光が、ビーム
光でなることを特徴とする特許請求の範囲第(1)項記
載の物体計測装置。
2. The object measuring device according to claim 1, wherein the light generated by the light projecting device is a light beam.
【請求項3】投光装置によって発生される光が、スリッ
ト光でなることを特徴とする特許請求の範囲第(1)項
記載の物体計測装置。
3. The object measuring device according to claim 1, wherein the light generated by the light projecting device is slit light.
【請求項4】投光装置が、スリット光を発生するスリッ
ト光発生装置と、前記スリット光の進行方向を一定速度
で変化せしめて被計測領域を走査する走査装置とを包有
してなることを特徴とする特許請求の範囲第(3)項記
載の物体計測装置。
4. A light projecting device includes a slit light generating device for generating slit light, and a scanning device for scanning the measured region by changing the traveling direction of the slit light at a constant speed. The object measuring device according to claim (3).
【請求項5】走査装置が、スリット光発生装置の発生し
たスリット光を反射するためのミラーと、前記ミラーを
回転せしめる回転装置とを包有してなることを特徴とす
る特許請求の範囲第(4)項記載の物体計測装置。
5. A scanning device comprising a mirror for reflecting the slit light generated by the slit light generating device and a rotating device for rotating the mirror. The object measuring device according to the item (4).
【請求項6】スリット光発生装置が、気体レーザ光源と
前記気体レーザ光源によって発生されたレーザ光からス
リット光を生成するための円筒レンズとによって形成さ
れてなることを特徴とする特許請求の範囲第(4)項も
しくは第(5)項記載の物体計測装置。
6. A slit light generator is formed by a gas laser light source and a cylindrical lens for generating slit light from the laser light generated by the gas laser light source. The object measuring device according to item (4) or (5).
【請求項7】スリット光発生装置が、半導体レーザ光源
と、前記半導体レーザ光源によって発生されたレーザ光
を収束してビーム光を発生するための球面レンズと、前
記ビーム光からスリット光を生成するための円筒レンズ
とによって形成されてなることを特徴とする特許請求の
範囲第(4)項もしくは第(5)項記載の物体計測装
置。
7. A slit light generating device, a semiconductor laser light source, a spherical lens for converging laser light generated by the semiconductor laser light source to generate beam light, and slit light from the light beam. The object measuring device according to claim (4) or (5), characterized in that it is formed by a cylindrical lens for
【請求項8】第1,第2の光センサ装置が、光トランジス
タで形成されてなることを特徴とする特許請求の範囲第
(1)項ないしは第(7)項のいずれか一項記載の物体
計測装置。
8. The first and second photosensor devices are formed of phototransistors, and the photosensor device according to any one of claims (1) to (7). Object measuring device.
【請求項9】(h)前記第1の光センサ装置に属する光
センサの各群に対し1対1で付設され、かつ対応する群
に属する複数の光センサの出力端に対し入力端が1対1
で接続され、かつ前記ランダムアクセスメモリのトリガ
端に対し出力端が接続された少なくとも1つの論理回路
と、 (i)前記第1の光センサ装置に属する光センサの各群
に対し1対1で付設され、かつ対応する群に属する複数
の光センサの出力端に対し入力端が接続され、かつ前記
ランダムアクセスメモリのアドレス入力端に対し出力端
が接続された少なくとも1つのエンコーダ回路と を更に備えてなることを特徴とする特許請求の範囲第
(1)項ないしは第(8)項のいずれか一項記載の物体
計測装置。
9. (h) An input terminal is provided for each output group of a plurality of photosensors provided in a one-to-one correspondence with each group of photosensors belonging to the first photosensor device. 1 to
And at least one logic circuit whose output end is connected to the trigger end of the random access memory, and (i) one to one for each group of photosensors belonging to the first photosensor device. At least one encoder circuit attached to the output terminals of a plurality of photosensors belonging to the corresponding group, and the output terminal thereof connected to the address input terminal of the random access memory The object measuring device according to any one of claims (1) to (8).
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