JPH073328B2 - Object measuring device - Google Patents

Object measuring device

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JPH073328B2
JPH073328B2 JP32342187A JP32342187A JPH073328B2 JP H073328 B2 JPH073328 B2 JP H073328B2 JP 32342187 A JP32342187 A JP 32342187A JP 32342187 A JP32342187 A JP 32342187A JP H073328 B2 JPH073328 B2 JP H073328B2
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light
scanning
photosensor
slit
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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
結像される時刻を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 formed 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
って動作せしめられる光センサ装置の各光センサに対し
て共通に“単一”の計数回路を配設しておき、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
“単一”の計数回路の計数内容を各光センサに付設され
た記憶装置に記憶せしめ、記憶装置の記憶内容から被計
測物体における光の反射点の位置を算出するものが提案
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 an object measuring device of this type, for each optical sensor of an optical sensor device that is operated in accordance with the convergence of light that is generated by a light projecting device and then reflected by an object to be measured. A "single" counting circuit is provided in common, and when the light reflected by the object to be measured is imaged on each optical sensor, the count content of the "single" counting circuit is set for each optical sensor. It was proposed that the position of the light reflection point of the object to be measured be stored in the storage device attached to the storage device and calculated from the stored contents of the storage device (Tanaka et al. "Prototype of high-speed three-dimensional object measurement device").
IEICE Technical Report Japan Institute of Electronics, Information and Communication Engineers PRU-87-41 October 1, 1987).

[解決すべき問題点] しかしながら従来の物体計測装置においては、 “単一”の計数回路を使用していたので、(i)計数回
路の計数速度をあげて時間分解能を高くすることにより
被計測物体における光の反転点の位置を高精度に計測す
るためには、その計数回路ならびに各光センサに付設さ
れた記憶装置のビット数を拡大しなければならない欠点
があり、また(ii)死角を少なくするために投光装置と
光センサとの間に距離すなわち基線長を削減すると、計
数回路および記憶装置のビット数を拡大しない限り、分
解能が悪化してしまう欠点があった。
[Problems to be Solved] However, in the conventional object measuring device, since the "single" counting circuit is used, (i) the counting speed of the counting circuit is increased to increase the time resolution to be measured. In order to measure the position of the light reversal point in the object with high accuracy, there is a drawback that the number of bits of the counting circuit and the storage device attached to each optical sensor must be increased, and (ii) the blind spot If the distance between the light projecting device and the optical sensor is reduced to reduce the number, that is, the base line length, there is a drawback that the resolution is deteriorated unless the number of bits of the counting circuit and the storage device is increased.

そこで本発明は、これらの欠点を除去するために、計数
回路および記憶装置のビット数の拡大を回避しつつ高精
度の物体計測を達成し、かつ分解能の低下を回避しつつ
死角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 eliminate these drawbacks, the present invention achieves highly accurate object measurement while avoiding an increase in the number of bits of the counting circuit and the storage device, and reduces blind spots while avoiding a decrease in resolution. The object of the present invention is to provide an object measuring device.

(2)発明の構成 [問題点の解決手段] 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、かつ複数の列もしくは行に分割し
て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1の光センサ装置に属する光センサの列も
しくは行に対してそれぞれ配設されており、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信号を前
記第1の光センサ装置に属する光センサの列もしくは行
にそれぞれ対応して遅延せしめるための複数の遅延回路
と、 (f)前記第1の光センサ装置に属する光センサの列も
しくは行に対してそれぞれ配設されかつリセット端が前
記遅延回路に対してそれぞれ接続されており、リセット
ののち入力端に与えられたクロックパルスの数を計数す
る複数の計数回路と、 (g)前記第1の光センサ装置に属する光センサに対し
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から入
力されている計数内容を記憶する複数の記憶装置と、 (h)前記記憶装置の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、かつ算出された走査
角から前記反射点の装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 Problems] Means for solving the problems provided by the present invention are described in “(a)
A light projecting device for generating light for scanning the measurement region, and (b) reflection obtained by reflecting the light generated by the light projecting device by a measurement object arranged in the measurement region. An image forming device for converging light to form an image of a light reflection point on the object to be measured; and (c) a plurality of columns that are operated by the image of the reflection point formed by the image forming device. Alternatively, a first photosensor device including a plurality of photosensors arranged in rows, and (d) a second photosensor device which is operated by the light generated by the light projecting device to scan the measured region. And (e) a scanning signal generated by light detection of the second photosensor device, which is provided for each column or row of photosensors belonging to the first photosensor device. The first optical sensor device A plurality of delay circuits for delaying the columns or rows of the photosensors belonging to the first photosensor device, respectively, and (f) being arranged for the columns or the rows of the photosensors belonging to the first photosensor device, respectively. Reset terminals are respectively connected to the delay circuits, and a plurality of counting circuits for counting the number of clock pulses applied to the input terminals after resetting, (g) light belonging to the first photosensor device A plurality of storage devices that are attached to the sensors in a one-to-one relationship and that store the count content input from the counting circuit when the photosensors belonging to the first photosensor device are operated; h) a data processing device that receives the stored contents of the storage device, calculates the scanning angle of the reflection point by the light projecting device, and calculates the device of the reflection point from the calculated scanning angle. It is an object measuring device characterized by that.

また本発明により提供される他の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複数の列もしくは行に分割して
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1の光センサ装置に属する光センサの列も
しくは行のうち互いに接近した複数の列もしくは行に対
してそれぞれ共通に配設されており、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信号を前記第1
の光センサ装置に属する光センサの列もしくは行にそれ
ぞれ対応して遅延せしめるための複数の遅延回路と、 (f)前記第1の光センサ装置に属する光センサの列も
しくは行のうち互いに接近した複数の列もしくは行に対
してそれぞれ共通に配設されかつリセット端が前記遅延
回路に対してそれぞれ接続されており、リセットののち
入力端に与えられたクロックパルスの数を計数する複数
の計数回路と、 (g)前記第1の光センサ装置に属する光センサに対し
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から入
力されている計数内容を記憶する複数の記憶装置と、 (h)前記記憶装置の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、かつ算出された走査
角から前記反射点の装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。
Further, another means for solving the problems provided by the present invention is, “(a) a light projecting device for generating light for scanning a measured region, and (b) light generated by the light projecting device. An imaging device that converges the reflected light obtained by being reflected by the object to be measured arranged in the area to be measured to form an image of a reflection point of light on the object to be measured; A first optical sensor device, which is operated by an image of a reflection point formed by an image device and comprises a plurality of optical sensors arranged in a plurality of columns or rows, and (d) the light projecting device A second photosensor device that is operated by light generated to scan the measurement area at, and (e) a plurality of columns or rows of photosensors belonging to the first photosensor device that are close to each other. For columns or rows Common is disposed in said second optical sensor device of the first scan signal generated by the light sensing
A plurality of delay circuits for delaying the columns or rows of the photosensors belonging to the photosensor device of (1), and (f) the columns or rows of the photosensors belonging to the first photosensor device being close to each other. A plurality of counting circuits arranged in common for a plurality of columns or rows and having reset terminals respectively connected to the delay circuits and for counting the number of clock pulses applied to the input terminals after resetting. (G) One-to-one is attached to the photosensors belonging to the first photosensor device, and is input from the counting circuit when the photosensors belonging to the first photosensor device are operated. A plurality of storage devices for storing the counted contents, and (h) receiving the storage contents of the storage device, calculating the scanning angle of the reflection point by the light projecting device, and calculating the scanning angle. It is an object measuring device ", characterized in comprising a data processing unit for calculating a device of the reflection point.

[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
められられる第1の光センサ装置が複数の光センサを複
数の列もしくは行に分割して配設することによって形成
され、光センサの複数の列もしくは行に対してそれぞれ
配設された複数の遅延回路によってその複数の遅延回路
に1対1で対応する複数の計数装置の計数開始時刻がそ
れぞれ調節されており、ひいては計数装置ならびにその
複数の光センサに対し1対1で付設の記憶装置のビット
数を拡大することなく高精度の物体計測を達成する作用
をなし、また分解能の低下を回避しつつ死角を削減する
作用をなす。
[Operation] The object measuring device according to the present invention is operated by the image of the reflection point formed by converging the light generated by the light projecting device and reflected by the measured object by the imaging device. One optical sensor device is formed by dividing a plurality of optical sensors into a plurality of columns or rows and arranging the plurality of optical sensors by a plurality of delay circuits respectively provided for the plurality of columns or rows of the optical sensors. The counting start times of a plurality of counting devices corresponding to the plurality of delay circuits on a one-to-one basis are respectively adjusted, and by extension, the number of bits of the storage device attached to the counting device and its plurality of optical sensors is increased one-to-one. This has the effect of achieving high-accuracy object measurement without doing so, and also has the effect of reducing blind spots while avoiding a reduction in resolution.

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の光センサ装置が複数の光センサを複数の
列もしくは行に分割して配設することによって形成さ
れ、光センサの複数の列もしくは行のうち互いに接近し
た複数の列もしくは行に対してそれぞれ共通に配設され
た複数の遅延回路によってその複数の遅延回路に1対1
で対応する複数の計数装置の計数開始時刻がそれぞれ調
節されており、ひいては計数装置ならびにその複数の光
センサに対し1対1で付設の記憶装置のビット数を拡大
することなく高精度の物体計測を達成する作用をなし、
また分解能の回避しつつ死角を削減する作用をなし、併
て遅延回路ならびに計数回路の総数を削減する作用をな
す。
An object measuring device according to the present invention is a first optical sensor which is operated by an image of a reflection point formed by focusing light generated by a light projecting device and reflected by an object to be measured by an imaging device. The device is formed by dividing and arranging a plurality of optical sensors into a plurality of columns or rows, and is commonly arranged for a plurality of columns or rows close to each other among the plurality of columns or rows of the optical sensors. To each of the plurality of delay circuits by the generated plurality of delay circuits
The counting start times of a plurality of corresponding counting devices are adjusted respectively, and by extension, high-accuracy object measurement is possible without enlarging the number of bits of the counting device and the storage device attached to the plurality of optical sensors on a one-to-one basis. To achieve
It also has the function of reducing the blind spots while avoiding resolution, and at the same time, the function of reducing the total number of delay circuits and counting circuits.

[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図は、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。
FIG. 2 is an enlarged partial perspective view showing an enlarged part of the embodiment shown in FIG.

第3図は、第1図実施例の一部を拡大して示す拡大部回
路図である。
FIG. 3 is an enlarged 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に向けて時間的に一定割合
(すなわち一定角速度2ωで変化せしめつつ被計測領域
を走査する走査する走査装置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. It includes a device 12 and a scanning device 14 for scanning the measurement area while changing the traveling direction of the slit light in a direction orthogonal to its extension direction at a constant rate (that is, at a constant angular velocity 2ω). is doing.

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 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、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, the generated laser light is two-dimensionally diffused, that is, the light is diffused in a two-dimensional form, and therefore, after being converged into a light beam using a spherical lens (not shown). , It may be given to the cylindrical lens 122. Also light source 121
When the light source is a light emitting diode light source, a tungsten lamp light source, or the like, the light generated by the light source is not a light beam.

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を定角速度ω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 angular velocity ω 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
たとえば複数の列に分割して配設(たとえばマトリック
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)32
111,32112,…,3211n;32121,…,32122,…,32
12n;…;321m1,321m2,…,321mnからなる第1の光セ
ンサ装置と、第1の光センサ装置に属する複数の光トラ
ンジスタ32111,32112,…,3211n;32121,…,32
122,…,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,…,322
2n;…;322m1,322m2,…,322mnと、複数の比較増幅
回路32211,32212,…,3221n;32221,32222,…,322
2n;…;322m1,322m2,…,322mnの出力端に対してト
リガ単がそれぞれ1対1に接続されておりトリガ端に対
して比較増幅回路32211,32212,…,3221n;32221,32
222,…,3222n;…;322m1,322m2,…,322mnからト
リガ信号が与えられたとき入力端に与えられている入力
信号の内容を記憶して保持するための複数の記憶装置32
311,32312,…,3231n;32321,32322,…,3232n
…;323m1,323m2,…,323mnと、複数の記憶装置32
311,32312,…,3231n;32321,32322,…,3232n
…;323m1,323m2,…,323mnの入力端に対して出力端
がそれぞれ各列を一群として1対1に接続された複数の
計数回路3241,3242,…,324nと、複数の計数回路32
41,3242,…,324nのリセット端に対して出力端がそれ
ぞれ1対1に接続された複数の遅延回路3251,3252
…,325nと、複数の計数回路3241,3242,…,324nの入
力端に対して出力端が接続されており一定周期のクロッ
クパルス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32311,32312,…,3231n;32321,32
322,…,3232n;…;323m1,323m2,…,323mn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(適宜
上、単一の線で図示されている)されたデコーダ回路32
7とを包有している。ここにおいて、撮像装置32が第1
の光センサ装置の光トランジスタ32111,32112,…,32
11n;32121,…,32122,…,3212n;…;321m1,32
1m2,…,321mnの複数の行に対応した複数の計数回路32
41,3242,…,324nと複数の遅延回路3251,3252,…,
325nとを包有している理由は、第2の光センサ装置が光
を検出してから第1の光センサ装置が反射スリット光を
検出するまでの最小時間が第1の光センサ装置の光トラ
ンジスタ32111,32112,…,3211n;32121,…,32
122,…,3212n;…;321m1,321m2,…,321mnの行ご
とに異なっているので、第1の光センサ装置の行ごとに
計数回路3241,3242,…,324nの計数開始時刻を異なら
しめ、それにより反射スリット光を検出する可能性がな
い間は計数回路3241,3242,…,324nを作動させずに各
計数回路3241,3242,…,324nの作動時間を短縮するこ
とにある。
The imaging device 32 is appropriately divided into, for example, a plurality of columns in order to capture the image of the object 20 to be measured formed by converging the reflected slit light by the imaging device 31, that is, the image of the reflection point P of the slit light. A plurality of photosensors, such as phototransistors (hereinafter mainly described in this case) 32, which are arranged (for example, arranged in a matrix).
1 11 , 321 12 , ・・ ・ , 321 1n ; 32 21 , ・ ・ ・ , 321 22 ・ ・ ・ , 32
1 2n; ...; 321 m1, 321 m2, ..., the first and the optical sensor device consisting of 321 mn, more phototransistor 321 11 belonging to the first optical sensor device, 321 12, ..., 321 1n ; 321 21 ,,, 32
1 22 , ..., 32 1 2n ; ...; 321 m1 , 321 m2 , ..., 321 mn output terminals of the plurality of comparison and amplification circuits 322 11 , 322 12 , ..., 322 1n ; 322 21 , 322 22 , ・ ・ ・, 322
2n ; ...; 322 m1 , 322 m2 , ..., 322 mn, and a plurality of comparison and amplification circuits 322 11 , 322 12 , ..., 322 1n ; 322 21 , 322 22 ,.
2n; ...; 322 m1, 322 m2, ..., comparator amplifier circuit 322 11, 322 12 relative to the trigger end trigger single is connected to respective one-to-one to the output terminal of the 322 mn, ..., 322 1n 322 21 , 32
2 22 , ..., 322 2n ; ...; 322 m1 , 322 m2 , ..., 322 mn A plurality of memories for storing and holding the contents of the input signal given to the input end when the trigger signal is given Device 32
3 11 , 323 12 ,…, 323 1n ; 323 21 , 323 22 ,…, 323 2n ;
...; 323 m1 , 323 m2 , ..., 323 mn, and a plurality of storage devices 32
3 11 , 323 12 ,…, 323 1n ; 323 21 , 323 22 ,…, 323 2n ;
...; 323 m1, 323 m2, ..., 323 mn counting a plurality of output terminals to the input end is connected to a one-to-one each column as a group each of circuits 324 1, 324 2, ..., and 324 n, Multiple counting circuits 32
4 1, 324 2, ..., 324 n plurality of delay output relative to the reset terminal is connected to respective one-to-one circuit 325 1, 325 2,
, 325 n , a plurality of counting circuits 324 1 , 324 2 , ..., 324 n having output terminals connected to the input terminals and generating a clock pulse of a constant cycle, and a plurality of clock pulse generating circuits 326. Storage devices 323 11 , 323 12 , ..., 323 1n ; 323 21 , 32
3 22 , ..., 323 2n ; ...; 323 m1 , 323 m2 , ..., 323 mn are connected to the output ends in a one-to-one correspondence (illustrated as a single line as appropriate) ) Decoder circuit 32
It includes 7 and. Here, the imaging device 32 is the first
Phototransistors of the optical sensor device of 321 11 , 321 12 , ・ ・ ・, 32
1 1n; 321 21, ..., 321 22, ..., 321 2n; ...; 321 m1, 32
Multiple counting circuits 32 corresponding to multiple rows of 1 m2 , ..., 321 mn
4 1 , 324 2 , ..., 324 n and a plurality of delay circuits 325 1 , 325 2 , ...,
325 n is included because the minimum time from when the second photosensor device detects light to when the first photosensor device detects reflected slit light is Phototransistors 321 11 , 321 12 , ・・ ・ , 321 1n ; 321 21 , ・ ・ ・ , 32
1 22, ..., 321 2n; ...; 321 m1, 321 m2, ..., since different for each one of the 321 mn, counting circuit 324 1 for each row of the first optical sensor device, 324 2, ..., 324 The counting circuits 324 1 , 324 2 , ..., 324 n are not operated while the counting start times of n are made different so that there is no possibility of detecting reflected slit light, and each counting circuit 324 1 , 324 2 ,. , 324 n to shorten the operating time.

走査検出装置33は、ミラー141に対して対向されており
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)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の遅延回路325
1,3252,…,325nの入力端との間に配置された比較増
幅回路332とを包有している。40 は、本発明にかかる物体計測装置のデータ処理装置で
あって、受光装置30中の複数の記憶装置32311,32312
…,3231n;32321,32322,…,3232n;…;323m1,323
m2,…,323mnのうちから記憶装置を1つずつ選択して
指定するための読込信号SELを発生して受光装置30中の
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32311,32312,…,3231n;32321,32322
…,3232n;…;323m1,323m2,…,323mnの出力端に対
して接続されており記憶装置32311,32312,…,32
31n;32321,32322,…,3232n;…;323m1,323m2
…,323mnからそこに保持された記憶内容すなわち結像
データIMG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の内容から被計測物体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計測物体20
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
憶内容を記憶するためのフロッピーディスクなどの記憶
装置46とを包有している。
The scanning detection device 33 is a second optical sensor device which is opposed to the mirror 141 and includes an optical sensor for detecting slit light reflected by the mirror 141, for example, an optical transistor (which will be described below) 331. When,
The output terminal of the phototransistor 331 and the delay circuit 325 of the imaging device 32
1 , 325 2 , ..., 325 n , and a comparison amplifier circuit 332 arranged between the input terminals. Reference numeral 40 denotes a data processing device of the object measuring device according to the present invention, which includes a plurality of storage devices 323 11 , 323 12 , in the light receiving device 30 .
…, 323 1n ; 323 21 , 323 22 , ・ ・ ・ , 323 2n ;…; 323 m1 , 323
A read signal generation circuit 41 for generating a read signal SEL for selecting and designating storage devices one by one from among m2 , ..., 323 mn and supplying the read signal SEL to the decoder circuit 327 in the light receiving device 30.
And storage devices 323 11 , 323 12 , ..., 323 1n ; 323 21 , 323 22 , in the output end of the read signal generation circuit 41 and the light receiving device 30 .
..., 323 2n ; ...; 323 m1 , 323 m2 , ..., 323 mn are connected to the output terminals of the storage devices 323 11 , 323 12 , ..., 32
3 1n ; 323 21 , 323 22 , ..., 323 2n ; ...; 323 m1 , 323 m2 ,
From the contents of the image formation data IMG stored in the storage device 42, a storage device 42 for receiving and storing the stored contents, that is, the image formation data IMG stored therein from the 323 mn in accordance with the contents of the read signal SEL. The calculation circuit 43 calculates the position of the reflection point P of the slit light on the measured object 20 . The data processing device 40 further includes an arithmetic circuit 43 if desired.
Connected to the other storage device 44 for storing the calculation result, that is, the position of the reflection point P of the slit light in the measured object 20, and the other storage device 44 so that the stored contents can be visually confirmed. It includes a display device 45 such as a cathode ray tube for displaying on a display, and a storage device 46 such as a floppy disk connected to another storage device 44 for storing 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を通りかつミラー141の回転軸に平行する
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の回転軸受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βとし、かつYZ平
面においてY軸となす角β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32111,321
12,…,3211n;32121,32122,…,3212n;…;32
1m1,321m2,…,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,S,T
とし、かつX軸上におけるミラー141の回転軸の位置を
M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 is parallel to the rotation axis of the mirror 141.
141 is on a line segment OM connecting to the rotary bearing M, that is, a base line (its length is a), and the X axis is taken so as to be orthogonal to the Z axis, and it passes through the imaging device 31, that is, the origin O and X The Y axis is taken so as to be orthogonal to the axis and the Z axis. Further, the angle formed by the slit light and the X axis, that is, the scanning angle is α, and the point on the measured object that reflects the slit light, that is, the reflection point P is the coordinate (X, Y, Z). In addition, the angle of the reflected slit light passing through the origin O with the Y axis on the XY plane is β x, and the angle with the Y axis on the YZ plane is β z . Reflection point P (X, Y,
Z), the center of the imaging device 31, ie the origin O
The reflected slit light that has passed through the imaging device 31 is separated from the imaging device 31 by a distance f, that is, the imaging surface, that is, the phototransistors 321 11 and 321.
12, ..., 321 1n; 321 21, 321 22, ..., 321 2n; ...; 32
Let the coordinates of the point Q (that is, the image of the reflection point P) Q imaged on 1 m1 , 321 m2 , ..., 321 mn be (x, y, z). Reflection point P
The projection points of (X, Y, Z) on the X, Y, Z axes are R, S, T, respectively.
And the position of the rotation axis of the mirror 141 on the X axis is M.

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=Ytanβ+Ycotα が成立し、これを整理して Y=a[tanβ+cotα]−1 の関係を求め得る。ここで、tanβ=Xf-1であるの
で、 Y=af[x+fcotα]−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 = Ytanβ x + Ycotα holds, and this can be rearranged to obtain the relationship of Y = a [tanβ x + cotα] −1 . Here, since tan β x = Xf −1 , it can be expressed as Y = af [x + fcotα] −1 (1).

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

同様に OT=OStanβ の関係が成立するので、 Z=Ytanβ の関係を求め得る。ここでtanβ=z-1であるので、 Z=az[x+fconα]−1 …(3) と表現できる。The relation of OT = OStanβ z is satisfied likewise be obtained relation Z = Ytanβ z. Since tan β z = z −1 , it can be expressed as Z = az [x + fconα] −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αとミラー141の一定角速度ωと時間t,t*とに
よって α=2ω(t+t*)+α …(4) と表現できる。
In addition, the scanning angle α depends on the angle formed by 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 α O , the constant angular velocity ω of the mirror 141, and the times t, t * . It can be expressed as α = 2ω (t + t * ) + α O (4).

ここで時間*は、ミラ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“0")から、光トランジスタ32111,321
12,…,3211n;32121,32122,…,3212n;…;32
1m1,321m2,…,321mnの各列に対して反射スリット光
が結像装置31により結像される時刻までに所要の最小時
間であって、光トランジスタ32111,32112,…,32
11n;32121,32122,…,3212n;…;321m1,321m2
…,321mnの各列に対してそれぞれ結像される被計測領
域内の反射点のうち結像装置31すなわち原点Oに最も近
いもの(すなわち“基準反射点”)に対応しており、光
トランジスタ32111,32112,…,3211n;32121,32
122,…,3212n;…;321m1,321m2,…,321mnに対す
る遅延回路3251,3252,…,325nの遅延時間t* 1,t* 2
…,t* nと一致している。また時間tは、光トランジス
タ32111,32112,…,3211n;32121,32122,…,32
12n;…;321m1,321m2,…,321mnの各列に対して結像
される反射スリット光の反射点と基準反射点との間の距
離に対応する時間であって、反射スリット光が基準反射
点で反射されるとき“0"とされている。
Here, the time * is from the time when the slit light reflected by the mirror 141 is detected by the scanning detection device 33, that is, the reference time (for example, “0”), to the phototransistors 321 11 and 321.
12, ..., 321 1n; 321 21, 321 22, ..., 321 2n; ...; 32
The minimum time required until the time when the reflected slit light is imaged by the imaging device 31 for each column of 1 m1 , 321 m2 , ..., 321 mn , and the phototransistors 321 11 , 321 12 ,. 32
1 1n; 321 21, 321 22 , ..., 321 2n; ...; 321 m1, 321 m2,
Of the reflection points in the measured region imaged for each column of 321 mn , the one corresponding to the one closest to the imaging device 31, that is, the origin O (that is, the "reference reflection point"), Transistors 321 11 , 321 12 ,…, 321 1n ; 321 21 , 32
1 22 , ・ ・ ・ , 321 2n・ ・ ・ ; 321 m1 , 321 m2 , ・ ・ ・ , 321 mn Delay circuit 325 1 , 325 2 ,…, 325 n delay time t * 1 , t * 2 ,
…, T * n . The time t, phototransistor 321 11, 321 12, ..., 321 1n; 321 21, 321 22, ..., 32
1 2n ; ...; 321 m1 , 321 m2 , ..., 321 mn The time corresponding to the distance between the reflection point of the reflection slit light and the reference reflection point imaged for each row of 321 mn , and the reflection slit It is said to be "0" when the light is reflected at the reference reflection point.

被計測物体の計測に際して、まず受光装置30に含まれた
複数の記憶装置32311,32312,…,3231n;32321,323
22,…,3232n;…;323m1,323m2,…,323mnの記憶内
容が除去される。
When measuring the measured object, first, a plurality of storage devices 323 11 , 323 12 , ..., 323 1n ; 323 21 , 323 included in the light receiving device 30.
22, ..., 323 2n; ... ; 323 m1, 323 m2, ..., the stored contents of 323 mn is removed.

投光装置10のスリット光発生装置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で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、被計測領域に向けてそこ
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。
The slit light is generated by the slit light generator 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 so as to scan toward the measured region at a constant rotation speed, that is, at a constant rotation angular velocity 2ω.

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体
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 measured object
The position of the reflection point P (X, Y, Z) of the slit light by 20 changes.

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の撮像面すなわち複数の光トランジス
タ32111,32112,…,3211n;32121,32122,…,32
12n;…;321m1,321m2,…,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複数の光トランジ
スタ32111,32112,…,3211n;32121,32122,…,321
2n;…;321m1,321m2,…,321mnのたとえば列方向に
序々に移動している。反射スリット光が結像されると、
光トランジスタ32111,32112,…,3211n;32121,321
22,…,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,…;Im1,Im2,…,Imnは、
それぞれ光トランジスタ32111,32112,…,3211n;321
21,32122,…,3212n;…;321m1,321m2,…,321mn
に対して1対1に付設された比較増幅回路32211,32
212,…,3221n;32221,32222,…,3222n;…;32
2m1,322m2,…,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,…,SI2n,…;SIm1,SIm2
…,SImnとしてそれぞれ記憶装置32311,32312,…,32
31n;32321,32322,…,3232n;…;323m1,323m2
…,323mn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 plurality of phototransistors 321 11 , 321 12 , ..., 321 1n ; 321, 21 , 321, 22 ... 32
1 2n; ...; 321 m1, 321 m2, ..., are imaged on 321 mn. Reflected slit light imaging position Q (x, y, z) has a plurality of phototransistor 321 11, 321 12 in accordance with the scanning of the measurement area by the slit light, ..., 321 1n; 321 21 , 321 22, ... 321
2n ; ...; 321 m1 , 321 m2 , ..., 321 mn , for example, are gradually moving in the column direction. When the reflected slit light is imaged,
Phototransistors 321 11 , 321 12 ,…, 321 1n ; 321 21 , 321
22 , ..., 32 1 2n ; ...; 321 m1 , 321 m2 , ..., 321 mn are respectively conducted, and currents I 11 , I 12 , ..., I 1n according to the light amount of the imaged reflected slit light are formed. I 21 , I 22 , ..., I 2n , ...;
Generates I m1 , I m2 , ..., I mn . Current I 11 , I 12 , ...,
I 1n ; I 21 , I 22 , ..., I 2n , ...; I m1 , I m2 , ..., I mn are
Phototransistors 321 11 , 321 12 ,…, 321 1n ; 321
21 , 321, 22 22 ,…, 32 1 2n ;…; 321 m1 , 321 m2 ,…, 321 mn
The comparison and amplification circuits 322 11 and 32 attached one-to-one with respect to
32 12 , ..., 322 1n ; 322 21 , 322 22 , ..., 322 2n ; ...; 32
After being amplified by 2 m1 , 322 m2 , ..., 322 mn as desired and compared with a reference value, the trigger signals SI 11 , SI 12 ,
…, SI 1n ; SI 21 , SI 22 ,…, SI 2n ,…; SI m1 , SI m2 ,
…, SI mn as storage devices 323 11 , 323 12 ,…, 32, respectively
3 1n ; 323 21 , 323 22 , ..., 323 2n ; ...; 323 m1 , 323 m2 ,
…, Given to 323 mn .

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141によって反射されたスリット光が照射
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、走査基準信号S1として
撮像装置32の遅延回路3251,3252,…,325nに与えられ
る。
Here, when the slit light reflected by the mirror 141 of the scanning device 14 is irradiated, the phototransistor 331 of the scanning detection device 33 becomes 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, as a scanning reference signal S1, delay circuits 325 1 , 325 2 , ... Given to 325 n .

遅延回路3251,3252,…,325nは、スリット光による被
計測領域の走査すなわち一定角速度2ωに応じ走査基準
信号S1を、それぞれ遅延時間t* 1,t* 2,…,t* nだけ遅
延せしめ、リセット信号SR1,SR2,…,SRnとして計数
回路3241,3242,…,324nに与えている。計数回路32
41,3242,…,324nは、リセット信号SR1,SR2,…,SR
nが与えられると、そのときの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3241,3242,…,324nの計数内容
は、リセット信号SR1,SR2,…,SRn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、最大値(たとえば“255")となるまで増加せしめら
れる。
The delay circuits 325 1 , 325 2 , ..., 325 n respectively scan the scanning reference signal S1 according to the scanning of the measurement region by the slit light, that is, the constant angular velocity 2ω, and delay times t * 1 , t * 2 , ..., t * n. only allowed delay, the reset signal SR 1, SR 2, ..., counted as SR n circuits 324 1, 324 2, ..., are given to 324 n. Counting circuit 32
4 1 , 324 2 , ..., 324 n are reset signals SR 1 , SR 2 ,.
When n is given, the counting content at that time is 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. Counting circuit 324 1, 324 2, ..., counting the contents of 324 n, the reset signal SR 1, SR 2, ..., are the minimum value (e.g. "0") when reset by SR n, a clock pulse It is incremented by 1 each time a CLP arrives and is incremented until it reaches the maximum value (for example, "255").

計数回路3241,3242,…,324nの計数内容は、それぞれ
記憶装置32311,32312,…,3231n;32321,32322
…,3232n;…;323m1,323m2,…,323mnの各列に与え
られている。記憶装置32311,32312,…,3231n;32
321,32322,…,3232n;…;323m1,323m2,…,323mn
は、トリガ信号SI11,SI12,…,SI1n;SI21,SI22
…,SI2n;…;SIm1,SIm2,…,SImnが与えられたとき
に計数回路3241,3242,…,324nから与えられているそ
の計数内容を記憶し保持する。このときの記憶装置323
11,32312,…,3231n;32321,32322,…,3232n
…;323m1,323m2,…,323mnの記憶内容を、t11
t12,…,t1n;t21,t22,…,t2n;…;tm1,tm2
…,tmnとする。
The counting contents of the counting circuits 324 1 , 324 2 , ..., 324 n are stored in the memory devices 323 11 , 323 12 , ..., 323 1n ; 323 21 , 323 22 , respectively.
..., 323 2n ; ...; 323 m1 , 323 m2 , ..., 323 mn . Storage devices 323 11 , 323 12 , ..., 323 1n ; 32
3 21 , 323 22 ,…, 323 2n ;…; 323 m1 , 323 m2 ,…, 323 mn
Are trigger signals SI 11 , SI 12 , ..., SI 1n ; SI 21 , SI 22 ,
..., SI 2n; ...; SI m1, SI m2, ..., the counter circuit 324 1, 324 2 when the SI mn is given, ..., and stores the count contents given from 324 n holds. Storage device 323 at this time
11 , 323 12 ,…, 323 1n ; 323 21 , 323 22 ,…, 323 2n ;
… ; 323 m1 , 323 m2 ,…, 323 mn memory contents, t 11 ,
t 12 ,…, t 1n ; t 21 , t 22 ,…, t 2n ;…; t m1 , t m2 ,
…, T mn .

データ処理装置40は、読込信号発生回路14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に与えて
いる。デコーダ回路327は、読込信号SELをデコードすな
わち解読したのち、読込選択信号として複数の記憶装置
32311,32312,…,3231n;32321,32322,…,3232n
…;323m1,323m2,…,323mnに与えている。これに応
じて複数の記憶装置32311,32312,…,3231n;32321
32322,…,3232n;…;323m1,323m2,…,323mnは、
その記憶内容t11,t12,…,t1n;t21,t22,…,t2n
…;tm1,tm2,…,tmnを結像データIMG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 14.
SEL is generated and given to the decoder circuit 327 in the light receiving device 30 . The decoder circuit 327 decodes the read signal SEL, that is, decodes the read signal SEL, and then uses a plurality of storage devices as read select signals.
323 11 , 323 12 , ..., 323 1n ; 323 21 , 323 22 , ..., 323 2n ;
...; 323 m1 , 323 m2 , ..., 323 mn . Accordingly, a plurality of storage devices 323 11 , 323 12 , ..., 323 1n ; 323 21 ,
323 22 ,…, 323 2n ;…; 323 m1 , 323 m2 ,…, 323 mn is
The stored contents t 11 , t 12 , ..., t 1n ; t 21 , t 22 , ..., t 2n ;
...; t m1 , t m2 , ..., t mn are sequentially output as the imaging data IMG 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、物体の計測に先だ
って記憶装置42に記憶された遅延回路3251,3252,…,
325nの遅延時間t1 *,t2 *,…,tn *とともに、演算回路4
3に与えられており、そこで被計測物体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, stored contents t 11 , t 12 , ..., t 1n ; t 21 , t 22 ,.
t 2n ; ...; t m1 , t m2 , ..., t mn are stored and retained. The image formation data IMG stored in the storage device 42 is the delay circuits 325 1 , 325 2 , ..., Stored in the storage device 42 prior to measuring the object.
With the delay time t 1 * , t 2 * , ..., t n * of 325 n , the arithmetic circuit 4
3 and is used there for calculating the position (X, Y, Z) of the reflection point P of the slit light in 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;…;321m1,321
m2,…,321mnについて、それぞれ上記(4)式により の如く、走査角αを算出する。この走査角αすなわちα
11,α12,…,α1n;α21,α22,…,α2n,…;
αm1,αm2,…,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,…,321
1n;32121,32122,…,3212n;…;321m1,321m2
…,321mnに対応する反射点Pの位置(X,Y,Z)すなわち
反射点P11,P12,…,P1n;P21,P22,…,P2n;…,P
m1,Pm2,…,Pmnの位置(X11,Y11,Z11),(X12,Y
12,Z12),…,(X1n,Y1n,Z1n);(X21,Y21
Z21),(X22,Y22,Z22),…,(X2n,Y2n,Z2n);
…;(Xm1,Ym1,Zm1),(Xm2,Ym2,Zm2),…,(X
mn,Ymn,Zmn)を算出する。
That arithmetic circuit 43, phototransistor 321 11, 321 12,
..., 321 1n; 321 21, 321 22, ..., 321 2n; ...; 321 m1, 321
For m2 , ..., 321 mn , according to the above equation (4), As described above, the scanning angle α is calculated. This scanning angle α, that is, α
11 , α 12 ,…, α 1n ; α 21 , α 22 ,…, α 2n ,…;
alpha m1, alpha m @ 2, ..., by the alpha mn substituted into the (1) to (3), the phototransistor 321 11, 321 12, ..., 321
1n ; 321 21 , 321 22・ ・ ・ , 321 2n ; …… ; 321 m1 , 321 m2 ,
The position (X, Y, Z) of the reflection point P corresponding to 321 mn , that is, the reflection points P 11 , P 12 , ..., P 1n ; P 21 , P 22 , ..., P 2n ;
Positions of m1 , P m2 , ..., P mn (X 11 , Y 11 , Z 11 ), (X 12 , Y
12 , Z 12 ), ..., (X 1n , Y 1n , Z 1n ); (X 21 , Y 21 ,
Z 21 ), (X 22 , Y 22 , Z 22 ), ..., (X 2n , Y 2n , Z 2n );
…; (X m1 , Y m1 , Z m1 ), (X m2 , Y m2 , Z m2 ),…, (X
mn , Y mn , Z mn ) is calculated.

演算回路43の演算結果すなわち被計測物体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、また記憶装置46により記憶される。こ
のように、本発明では、第1の光センサ装置の光トラン
ジスタ32111,32112,…,3211n;32121,32122,…,3
212n;…;321m1,321m2,…,321mnの複数の行に対し
てそれぞれ配設された複数の遅延回路3251,3252,…,
325nによってその複数の遅延回路3251,3252,…,325n
に1対1で対応する複数の計数装置3241,3242,…,32
4nの計数開始時刻がそれぞれ調節されているので、光ト
ランジスタ32111,32112,…,3211n;32121,32122
…,3212n;…;321m1,321m2,…,321mnの行ごとに反
射スリット光を検出する可能性がある間のみ計数装置32
41,3242,…,324nを作動させることができ、結果とし
て計数装置3241,3242,…,324nのビット数を拡大する
ことなく計数速度を上げて時間分解能を高めることがで
きる。すなわち、本発明では、(i)計数装置3241,32
42,…,324nのビット数ならびに第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で付設された記憶装
置32311,32312,…,3231n;32321,32322,…,32
32n;…;323m1,323m2,…,323mnのビット数を拡大す
ることなく高精度の物体計測を達成でき、また(ii)分
解能の低下を回避しつつ死角を削減できる。
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 on the measured object 20 is given to another storage device 44 to be stored and held. The contents stored in the storage device 44 are displayed visually on the display device 45 and stored on the storage device 46, if desired. Thus, in the present invention, the phototransistor 321 11 of the first optical sensor device, 321 12, ..., 321 1n ; 321 21, 321 22, ..., 3
21 2n ; ・・ ・ ; 321 m1 , 321 m2 ,…, 321 mn Multiple delay circuits 325 1 , 325 2 ,…, respectively arranged for multiple rows
325 n allows the plurality of delay circuits 325 1 , 325 2 , ..., 325 n
A plurality of counting devices 324 1 , 324 2 , ...
Since 4 n count start time is adjusted respectively, phototransistor 321 11, 321 12, ..., 321 1n; 321 21, 321 22,
…, 321 2n ; …… ; 321 m1 , 321 m2 ,…, 321 mn Counting device 32 only while there is a possibility of detecting reflected slit light for each row
4 1, 324 2, ..., it is possible to operate the 324 n, as a result counting device 324 1, 324 2, ..., is to increase the time resolution by increasing the count rate without enlarging the number of bits of 324 n it can. That is, in the present invention, (i) counter 324 1, 32
4 2, ..., 324 n of the number of bits and the first photosensor device more attached to the storage device in one-to-one to the light sensor belonging to 323 11, 323 12, ..., 323 1n; 323 21, 323 22 ,,, 32
3 2n ; 323 m1 , 323 m2 ,…, 323 mn High-precision object measurement can be achieved without increasing the number of bits, and (ii) It is possible to reduce blind spots while avoiding deterioration of resolution.

なお上述においては、第1の光センサ装置に属する光セ
ンサの列に対してそれぞれ遅延回路および計数回路が配
設されているが、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のうち
互いに接近した複数の列(たとえば互いに隣り相う奇数
番目の列と偶数番目の列と)に対してそれぞれ共通に遅
延回路および計数回路を配設する場合も包摂している。
これにより本発明は、遅延回路および計数回路の総数を
削減できる。ちなみにこの場合の具体的な構成および作
用は、上述より殆ど自明であるので、その詳細な説明は
省略する。
In the above description, the delay circuit and the counting circuit are provided for the respective rows of the photosensors belonging to the first photosensor device, but the present invention is not limited to this, and the first photosensor device is not limited to this. A case in which a delay circuit and a counting circuit are commonly provided for a plurality of columns (for example, an odd-numbered column and an even-numbered column which are adjacent to each other) of the columns of the photosensors belonging to the photosensor device Also includes.
As a result, the present invention can reduce the total number of delay circuits and counting circuits. By the way, since the specific configuration and operation in this case are almost obvious from the above, 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
てもよかろう。
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.

加えて撮像装置32がマトリックス状に配列されておりそ
の各列に対して遅延回路および計数回路を配設する場合
について説明したが、本発明は、これに限定されるもの
ではなく、撮像装置がマトリックス状に配列されており
その各行に対して遅延回路および計数回路を配設する場
合も包摂している。遅延回路および計数回路を列に対し
て配列するか行に対して配列するかは、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決定されるもの
であるが、列に対する上記の説明から殆ど明らかである
ので、その詳細な説明は省略する。
In addition, the case where the imaging devices 32 are arranged in a matrix and the delay circuit and the counting circuit are provided for each column has been described, but the present invention is not limited to this, and the imaging device is This is also included when the delay circuits and the counting circuits are arranged in a matrix and arranged in each row. Whether the delay circuit and the counting circuit are arranged in the column or the row is determined in relation to the scanning direction of the measured region by the light projecting device. Since it is almost obvious, its detailed description is omitted.

(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た反射点の像によっ
て動作せしめられ、かつ複数の列もしくは行に分割して
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の発生
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1の光センサ装置に属する光センサの列も
しくは行に対してそれぞれ配設されており、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信号を前
記第1の光センサ装置に属する光センサの列もしくは行
にそれぞれ対応して遅延せしめるための複数の遅延回路
と、 (f)前記第1の光センサ装置に属する光センサの列も
しくは行に対してそれぞれ配設されかつリセット端が前
記遅延回路に対してそれぞれ接続されており、リセット
ののち入力端に与えられたクロックパルスの数を計数す
る複数の計数回路と、 (g)前記第1の光センサ装置に属する光センサに対し
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から入
力されている計数内容を記憶する複数の記憶装置と、 (h)前記記憶装置の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、かつ算出された走査
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)計数装置のビット数ならびに第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で付設された記憶
装置のビット数を拡大することなく高精度の物体計測を
達成できる効果 を有し、また (ii)分解能の低下を回避しつつ死角を削減できる効果 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 first photosensor device that is operated by the image of the reflection point formed by the image forming device, and includes a plurality of photosensors that are arranged in a plurality of columns or rows. ) A second photosensor device that is operated by the generated light for scanning the measurement area by the light projecting device; and (e) a column or row of photosensors belonging to the first photosensor device. Are installed respectively, and A plurality of delay circuits for delaying the scanning signal generated by the light detection of the second optical sensor device corresponding to each column or row of the optical sensor belonging to the first optical sensor device; The number of clock pulses applied to the input terminal after resetting is arranged for each column or row of the optical sensor belonging to one optical sensor device and the reset terminal is connected to each of the delay circuits. A plurality of counting circuits for counting, (g) when the photosensors belonging to the first photosensor device are operated in a one-to-one correspondence with the photosensors belonging to the first photosensor device, A plurality of storage devices for storing the count content input from the counting circuit, and (h) receiving the storage contents of the storage device, calculating the scanning angle of the reflection point by the light projecting device, and And a data processing device for calculating the position of the reflection point from the emitted scanning angle. (I) The number of bits of the counting device and the one-to-one correspondence with the plurality of photosensors belonging to the first photosensor device. This has the effect of achieving high-precision object measurement without increasing the number of bits of the storage device attached in (2), and (ii) the effect of reducing blind spots while avoiding a decrease in resolution.

また本発明にかかる他の物体計測装置は、 (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た反射点の像によっ
て動作せしめられかつ複数の列もしくは行に分割して配
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1の光センサ装置に属する光センサの列も
しくは行のうち互いに接近した複数の列もしくは行に対
してそれぞれ共通に配設されており、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信号を前記第1
の光センサ装置に属する光センサの列もしくは行にそれ
ぞれ対応して遅延せしめるための複数の遅延回路と、 (f)前記第1の光センサ装置に属する光センサの列も
しくは行のうち互いに接近した複数の列もしくは行に対
してそれぞれ共通に配設されかつリセット端が前記遅延
回路に対してそれぞれ接続されており、リセットののち
入力端に与えられたクロックパルスの数を計数する複数
の計数回路と、 (g)前記第1の光センサ装置に属する光センサに対し
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から入
力されている計数内容を記憶する複数の記憶装置と、 (h)前記記憶装置の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、かつ算出された走査
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、上記(i)および(ii)の効果に加
え (iii)遅延回路ならびに計数回路の総数を削減できる
効果 を有する。
Another object measuring apparatus according to the present invention is: (a) a light projecting device for generating light for scanning the measurement area; and (b) light generated by the light projecting apparatus is arranged in the measurement area. An imaging device that converges the reflected light obtained by being reflected by the measured object and forms an image of a reflection point of the light on the object, and (c) forms an image by the imaging device. A first optical sensor device, which is operated by the image of the reflection point and is divided into a plurality of columns or rows and arranged, and (d) an area to be measured by the light projecting device. A second photosensor device that is operated by the light generated for scanning, and (e) for a plurality of columns or rows of photosensors belonging to the first photosensor device that are close to each other Are arranged in common Cage, the second optical sensor device the first scan signal generated by the light detection
A plurality of delay circuits for delaying the columns or rows of the photosensors belonging to the photosensor device of (1), and (f) the columns or rows of the photosensors belonging to the first photosensor device being close to each other. A plurality of counting circuits arranged in common for a plurality of columns or rows and having reset terminals respectively connected to the delay circuits and for counting the number of clock pulses applied to the input terminals after resetting. (G) One-to-one is attached to the photosensors belonging to the first photosensor device, and is input from the counting circuit when the photosensors belonging to the first photosensor device are operated. A plurality of storage devices for storing the counted contents, and (h) receiving the storage contents of the storage device, calculating the scanning angle of the reflection point by the light projecting device, and calculating the scanning angle. Since a data processing device for calculating the position of the reflection point, has the effect of reducing the total number of (i) above in addition to the effects of and (ii) (iii) delay circuits and counting circuits.

【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図は第1図実施例の一部を拡大して示す拡
大部分斜視図、第3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 32311〜323mn……記憶装置 32411〜324mn……計数回路 32511〜325mn……遅延回路 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……記憶装置
FIG. 1 is a perspective view showing an embodiment of the object measuring apparatus according to the present invention, FIG. 2 is an enlarged partial perspective view showing a part of the embodiment of FIG. 1 in an enlarged manner, and FIG. It is an expanded partial circuit diagram which expands and shows a part of example. 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 321 mn Photo transistor 322 11 to 322 mn Comparator / amplifier circuit 323 11 to 323 mn Storage device 324 11 to 324 mn Counting circuit 325 11 to 325 mn Delay circuit 326 Clock pulse generation circuit 327 Decoder circuit 33 Scanning detector 331 Phototransistor 332 Comparison amplifier circuit 40 Data processing device 41 Read signal generation circuit 42 Storage device 43 …… Computing circuit 44 …… Storage device 45 …… Display device 46 …… Storage device

Claims (16)

【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、かつ複数の列もしくは行に分割し
て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1の光センサ装置に属する光センサの列も
しくは行に対してそれぞれ配設されており、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信号を前
記第1の光センサ装置に属する光センサの列もしくは行
にそれぞれ対応して遅延せしめるための複数の遅延回路
と、 (f)前記第1の光センサ装置に属する光センサの列も
しくは行に対してそれぞれ配設されかつリセット端が前
記遅延回路に対してそれぞれ接続されており、リセット
ののち入力端に与えられたクロックパルスの数を計数す
る複数の計数回路と、 (g)前記第1の光センサ装置に属する光センサに対し
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から入
力されている計数内容を記憶する複数の記憶装置と、 (h)前記記憶装置の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、かつ算出された走査
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 activated and comprises a plurality of optical sensors arranged in a plurality of columns or rows, and (d) generated for scanning the measured region by the light projecting device. A second optical sensor device which is operated by the light, and (e) is provided for each of the columns or rows of the optical sensors belonging to the first optical sensor device. In front of the scanning signal generated by light detection A plurality of delay circuits for delaying the columns or rows of the photosensors belonging to the first photosensor device, respectively, and (f) the columns or rows of the photosensors belonging to the first photosensor device. A plurality of counting circuits, each of which is provided with a reset terminal connected to the delay circuit, and which counts the number of clock pulses applied to the input terminal after resetting, and (g) the first counting circuit. A plurality of storages, which are provided one-to-one with respect to the photosensors belonging to the photosensor device, and which store the counting contents input from the counting circuit when the photosensors belonging to the first photosensor device are operated. And (h) data processing for receiving the stored contents of the storage device, 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. Object measuring apparatus characterized by comprising a location.
【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生成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 generation 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】(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複数の列もしくは行に分割して
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1の光センサ装置に属する光センサの列も
しくは行のうち互いに接近した複数の列もしくは行に対
してそれぞれ共通に配設されており、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信号を前記第1
の光センサ装置に属する光センサの列もしくは行にそれ
ぞれ対応して遅延せしめるための複数の遅延回路と、 (f)前記第1の光センサ装置に属する光センサの列も
しくは行のうち互いに接近した複数の列もしくは行に対
してそれぞれ共通に配設されかつリセット端が前記遅延
回路に対してそれぞれ接続されており、リセットののち
入力端に与えられたクロックパルスの数を計数する複数
の計数回路と、 (g)前記第1の光センサ装置に属する光センサに対し
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から入
力されている計数内容を記憶する複数の記憶装置と、 (h)前記記憶装置の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、かつ算出された走査
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。
9. (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 photosensor device comprising a plurality of photosensors which are operated and are arranged in a plurality of columns or rows, and (d) generated for scanning the measured region by the light projecting device. A second photosensor device that is operated by light; and (e) a plurality of columns or rows of photosensors belonging to the first photosensor device that are close to each other and are commonly arranged. And the second optical sensor The scanning signal generated by the light detection of the device is used as the first signal.
A plurality of delay circuits for delaying the columns or rows of the photosensors belonging to the photosensor device of (1), and (f) the columns or rows of the photosensors belonging to the first photosensor device being close to each other. A plurality of counting circuits arranged in common for a plurality of columns or rows and having reset terminals respectively connected to the delay circuits and for counting the number of clock pulses applied to the input terminals after resetting. (G) One-to-one is attached to the photosensors belonging to the first photosensor device, and is input from the counting circuit when the photosensors belonging to the first photosensor device are operated. A plurality of storage devices for storing the counted contents, and (h) receiving the storage contents of the storage device, calculating the scanning angle of the reflection point by the light projecting device, and calculating the scanning angle. Object measuring apparatus characterized by comprising a data processing device for calculating the position of the reflection point.
【請求項10】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(9)項
記載の物体計測装置。
10. The object measuring device according to claim 9, wherein the light generated by the light projecting device is a light beam.
【請求項11】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(9)
項記載の物体計測装置。
11. The light generated by the light projecting device is slit light, as claimed in claim 9.
Item measuring device according to the item.
【請求項12】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(11)項
記載の物体計測装置。
12. A light projecting device includes a slit light generating device for generating slit light, and a scanning device for scanning a measurement region by changing a traveling direction of the slit light at a constant speed. The object measuring device according to claim (11), characterized in that:
【請求項13】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(12)項記載の物体計測装置。
13. 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 (12).
【請求項14】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(12)項
もしくは第(13)項記載の物体計測装置。
14. 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 (12) or (13).
【請求項15】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生成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(12)項もしくは第(13)項記載の物体計測装
置。
15. A slit light generating device, a semiconductor laser light source, and a spherical lens for converging laser light generated by the semiconductor laser light source to generate beam light.
The object measuring device according to claim (12) or (13), characterized by being formed by a cylindrical lens for generating slit light from the light beam.
【請求項16】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(9)項ないし第(15)項のいずれか一項記載の物体
計測装置。
16. The first and second photosensor devices are formed of phototransistors, and the photosensor device according to any one of claims (9) to (15). Object measuring device.
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