JPH1151609A - 距離測定装置、距離測定方法、および、伝送媒体 - Google Patents
距離測定装置、距離測定方法、および、伝送媒体Info
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- JPH1151609A JPH1151609A JP9207950A JP20795097A JPH1151609A JP H1151609 A JPH1151609 A JP H1151609A JP 9207950 A JP9207950 A JP 9207950A JP 20795097 A JP20795097 A JP 20795097A JP H1151609 A JPH1151609 A JP H1151609A
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- distance
- scanning
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- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
- Measurement Of Optical Distance (AREA)
- Optical Radar Systems And Details Thereof (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 距離測定装置においてデータを高速に処理す
る。 【解決手段】 距離計測装置１００により、測定対象に
レーザビームを走査して得られた時間情報は、インタフ
ェース部２００に供給される。インタフェース部２００
のルックアップテーブル参照部２０１は、入力された時
間情報に対応する距離情報をルックアップテーブルから
読み出し、距離情報記憶部２０２を介して距離情報処理
装置３００に供給する。距離情報処理装置３００は、出
力された距離情報を距離情報入力部３０１を介して読み
込み、距離情報処理部３０３に対して出力する。距離情
報処理部３０３は、供給された距離情報を距離情報表示
部３０５に表示出力する。新たなルックアップテーブル
が距離情報処理部３０３において生成された場合には、
ルックアップテーブル記憶部３０６に記憶されるととも
に、ルックアップテーブル処理部３０７において所定の
処理がなされた後、ルックアップテーブル参照部２０１
に供給されてテーブルが更新される。
る。 【解決手段】 距離計測装置１００により、測定対象に
レーザビームを走査して得られた時間情報は、インタフ
ェース部２００に供給される。インタフェース部２００
のルックアップテーブル参照部２０１は、入力された時
間情報に対応する距離情報をルックアップテーブルから
読み出し、距離情報記憶部２０２を介して距離情報処理
装置３００に供給する。距離情報処理装置３００は、出
力された距離情報を距離情報入力部３０１を介して読み
込み、距離情報処理部３０３に対して出力する。距離情
報処理部３０３は、供給された距離情報を距離情報表示
部３０５に表示出力する。新たなルックアップテーブル
が距離情報処理部３０３において生成された場合には、
ルックアップテーブル記憶部３０６に記憶されるととも
に、ルックアップテーブル処理部３０７において所定の
処理がなされた後、ルックアップテーブル参照部２０１
に供給されてテーブルが更新される。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、距離測定装置、距
離測定方法、および、伝送媒体に関し、特に、スリット
状のビームにより測定対象物を走査することにより距離
を測定する距離測定装置、距離測定方法、および、伝送
媒体に関する。
離測定方法、および、伝送媒体に関し、特に、スリット
状のビームにより測定対象物を走査することにより距離
を測定する距離測定装置、距離測定方法、および、伝送
媒体に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、三次元物体の距離測定方法として
は、走査ミラーを回転させることによりスリット光を測
定対象物体の表面に沿って走査し、測定対象物体からの
反射スリット光が、撮像部の撮像面を構成するセルを通
過する時点を検出して測定対象物体の表面の位置を測定
する距離測定方法が知られている。
は、走査ミラーを回転させることによりスリット光を測
定対象物体の表面に沿って走査し、測定対象物体からの
反射スリット光が、撮像部の撮像面を構成するセルを通
過する時点を検出して測定対象物体の表面の位置を測定
する距離測定方法が知られている。
【０００３】このような方法において、撮像部から出力
される信号から測定対象の位置を得るためには、計算式
を記述したソフトウエアを用いて計算機により計算を行
うか、あるいは、予め算出したルックアップテーブルを
計算機内部のメモリに格納しておき、入力データに対応
するデータを読み出して出力するようになされていた。
される信号から測定対象の位置を得るためには、計算式
を記述したソフトウエアを用いて計算機により計算を行
うか、あるいは、予め算出したルックアップテーブルを
計算機内部のメモリに格納しておき、入力データに対応
するデータを読み出して出力するようになされていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところで、これらの方
法では、撮像部に具備されているセルの個数が増加する
に従って計算量や占有されるメモリ空間が増大し、計算
機に大きな負担がかかるとともに、演算処理に多大な時
間を要するという課題があった。
法では、撮像部に具備されているセルの個数が増加する
に従って計算量や占有されるメモリ空間が増大し、計算
機に大きな負担がかかるとともに、演算処理に多大な時
間を要するという課題があった。
【０００５】特に、計算機内部のメモリをルックアップ
テーブルとして使用する場合であって、セルの個数が多
い場合には、ルックアップテーブルによるメモリ消費は
膨大となり、その結果、ソフトウエアの実行中にメモリ
のスワップ等が生じるなどして処理全体に大きな影響を
及ぼすという課題があった。
テーブルとして使用する場合であって、セルの個数が多
い場合には、ルックアップテーブルによるメモリ消費は
膨大となり、その結果、ソフトウエアの実行中にメモリ
のスワップ等が生じるなどして処理全体に大きな影響を
及ぼすという課題があった。
【０００６】また、従来の測定装置においては、前述の
ルックアップテーブルは固定とされていたので、幾何学
的条件を変えずに、例えば、撮像部から出力される信号
を測定対象の位置に応じた表示色に変換する新たなルッ
クアップテーブルを生成しようとした場合には、キャリ
ブレーション処理を再度実行して新たなルックアップテ
ーブルを作成しなければならず、手間がかかるという課
題もあった。
ルックアップテーブルは固定とされていたので、幾何学
的条件を変えずに、例えば、撮像部から出力される信号
を測定対象の位置に応じた表示色に変換する新たなルッ
クアップテーブルを生成しようとした場合には、キャリ
ブレーション処理を再度実行して新たなルックアップテ
ーブルを作成しなければならず、手間がかかるという課
題もあった。
【０００７】そこで、以上のような手間を省略するため
に、位置を表示色に変換する第２のルックアップテーブ
ルを生成し、前述のテーブルと第２のテーブルの２つを
用いてデータ変換を行う方法が考えられる。しかしなが
ら、そのような方法では、第２のテーブルを格納するた
めの新たなメモリ空間が必要になるという課題があっ
た。
に、位置を表示色に変換する第２のルックアップテーブ
ルを生成し、前述のテーブルと第２のテーブルの２つを
用いてデータ変換を行う方法が考えられる。しかしなが
ら、そのような方法では、第２のテーブルを格納するた
めの新たなメモリ空間が必要になるという課題があっ
た。
【０００８】本発明は、以上のような状況に鑑みてなさ
れたものであり、距離測定装置の演算速度を向上させる
とともに、占有されるメモリの領域を削減することを目
的とする。
れたものであり、距離測定装置の演算速度を向上させる
とともに、占有されるメモリの領域を削減することを目
的とする。
【０００９】また、本発明は、新たなルックアップテー
ブルを簡便に生成するとともに、計算機にかかる負担を
減少させることを目的とする。
ブルを簡便に生成するとともに、計算機にかかる負担を
減少させることを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】請求項１に記載の距離測
定装置は、対象物に対して光を走査する走査手段と、走
査手段によって走査され、対象物の表面において反射さ
れた反射光を、複数のセルにより構成される撮像面によ
り電気信号に変換する第１の変換手段と、第１の変換手
段より出力された電気信号を、走査手段の走査方向に関
する情報に変換する第２の変換手段と、走査方向に関す
る情報と、セルの位置とにより特定される所定の情報を
記憶する記憶手段と、走査方向に関する情報と、セルの
位置とにより特定される所定の情報を、記憶手段から読
み出す読み出し手段と、読み出し手段から読み出された
所定の情報を、外部装置に対して出力する出力手段とを
備えることを特徴とする。
定装置は、対象物に対して光を走査する走査手段と、走
査手段によって走査され、対象物の表面において反射さ
れた反射光を、複数のセルにより構成される撮像面によ
り電気信号に変換する第１の変換手段と、第１の変換手
段より出力された電気信号を、走査手段の走査方向に関
する情報に変換する第２の変換手段と、走査方向に関す
る情報と、セルの位置とにより特定される所定の情報を
記憶する記憶手段と、走査方向に関する情報と、セルの
位置とにより特定される所定の情報を、記憶手段から読
み出す読み出し手段と、読み出し手段から読み出された
所定の情報を、外部装置に対して出力する出力手段とを
備えることを特徴とする。
【００１１】請求項５に記載の距離測定方法は、対象物
に対して光を走査する走査ステップと、走査ステップに
よって走査され、対象物の表面において反射された反射
光を、複数のセルにより構成される撮像面により電気信
号に変換する第１の変換ステップと、第１の変換ステッ
プより出力された電気信号を、走査ステップの走査方向
に関する情報に変換する第２の変換ステップと、走査方
向に関する情報と、セルの位置とにより特定される所定
の情報を記憶する記憶ステップと、走査方向に関する情
報と、セルの位置とにより特定される所定の情報を、記
憶ステップから読み出す読み出しステップと、読み出し
ステップから読み出された所定の情報を、外部装置に対
して出力する出力ステップとを備えることを特徴とす
る。
に対して光を走査する走査ステップと、走査ステップに
よって走査され、対象物の表面において反射された反射
光を、複数のセルにより構成される撮像面により電気信
号に変換する第１の変換ステップと、第１の変換ステッ
プより出力された電気信号を、走査ステップの走査方向
に関する情報に変換する第２の変換ステップと、走査方
向に関する情報と、セルの位置とにより特定される所定
の情報を記憶する記憶ステップと、走査方向に関する情
報と、セルの位置とにより特定される所定の情報を、記
憶ステップから読み出す読み出しステップと、読み出し
ステップから読み出された所定の情報を、外部装置に対
して出力する出力ステップとを備えることを特徴とす
る。
【００１２】請求項６に記載の伝送媒体は、対象物に対
して光を走査する走査ステップと、走査ステップによっ
て走査され、対象物の表面において反射された反射光
を、複数のセルにより構成される撮像面により電気信号
に変換する第１の変換ステップと、第１の変換ステップ
より出力された電気信号を、走査ステップの走査方向に
関する情報に変換する第２の変換ステップと、走査方向
に関する情報と、セルの位置とにより特定される所定の
情報を記憶する記憶ステップと、走査方向に関する情報
と、セルの位置とにより特定される所定の情報を、記憶
ステップから読み出す読み出しステップと、読み出しス
テップから読み出された所定の情報を、外部装置に対し
て出力する出力ステップとを備えるプログラムを伝送す
る。
して光を走査する走査ステップと、走査ステップによっ
て走査され、対象物の表面において反射された反射光
を、複数のセルにより構成される撮像面により電気信号
に変換する第１の変換ステップと、第１の変換ステップ
より出力された電気信号を、走査ステップの走査方向に
関する情報に変換する第２の変換ステップと、走査方向
に関する情報と、セルの位置とにより特定される所定の
情報を記憶する記憶ステップと、走査方向に関する情報
と、セルの位置とにより特定される所定の情報を、記憶
ステップから読み出す読み出しステップと、読み出しス
テップから読み出された所定の情報を、外部装置に対し
て出力する出力ステップとを備えるプログラムを伝送す
る。
【００１３】請求項１に記載の測定装置、請求項５に記
載の測定方法、および、請求項６に記載の伝送媒体にお
いては、対象物に対して光を走査し、走査されて対象物
の表面において反射された反射光を、複数のセルにより
構成される撮像面により電気信号に変換し、変換により
生成された電気信号を、走査方向に関する情報に変換
し、走査方向に関する情報と、セルの位置とにより特定
される所定の情報を記憶し、走査方向に関する情報と、
セルの位置とにより特定される所定の情報を読み出し、
読み出された所定の情報を、外部装置に対して出力す
る。対象物に対してスリット状の光を走査し、走査され
て対象物の表面において反射された反射光を、複数のセ
ルにより構成される撮像面により電気信号に変換し、変
換により生成された電気信号を、走査が開始されてから
の時間情報に変換し、時間情報とセルの位置とにより特
定される対象物までの距離の情報をメモリにルックアッ
プテーブルとして記憶し、走査方向に関する情報と、セ
ルの位置とにより特定される所定の情報を読み出し、読
み出された所定の情報を外部装置であるパーソナルコン
ピュータに対して出力する。
載の測定方法、および、請求項６に記載の伝送媒体にお
いては、対象物に対して光を走査し、走査されて対象物
の表面において反射された反射光を、複数のセルにより
構成される撮像面により電気信号に変換し、変換により
生成された電気信号を、走査方向に関する情報に変換
し、走査方向に関する情報と、セルの位置とにより特定
される所定の情報を記憶し、走査方向に関する情報と、
セルの位置とにより特定される所定の情報を読み出し、
読み出された所定の情報を、外部装置に対して出力す
る。対象物に対してスリット状の光を走査し、走査され
て対象物の表面において反射された反射光を、複数のセ
ルにより構成される撮像面により電気信号に変換し、変
換により生成された電気信号を、走査が開始されてから
の時間情報に変換し、時間情報とセルの位置とにより特
定される対象物までの距離の情報をメモリにルックアッ
プテーブルとして記憶し、走査方向に関する情報と、セ
ルの位置とにより特定される所定の情報を読み出し、読
み出された所定の情報を外部装置であるパーソナルコン
ピュータに対して出力する。
【００１４】
【発明の実施の形態】図１は、本発明の距離測定方法お
よび装置に使用される原理を説明するための図であり、
図２は、図１の一部の幾何学的関係を詳細に示す図であ
る。ここでは、第１平面位置Ｓ０から測定対象物体の面
までの距離を測定する場合について考える。
よび装置に使用される原理を説明するための図であり、
図２は、図１の一部の幾何学的関係を詳細に示す図であ
る。ここでは、第１平面位置Ｓ０から測定対象物体の面
までの距離を測定する場合について考える。
【００１５】まず、基準平面を第１平面位置Ｓ０に配置
したときに基準平面から反射したスリット光が撮像部１
０１−２（第１の変換手段）の各セルに入射（すなわち
そのセルを通過）するタイミングを求め、次に、基準平
面を第１平面位置から所定距離ｄだけ平行移動した第２
平面位置Ｓ１に配置したときに基準平面から反射したス
リット光が撮像部１０１−２の各セルに入射するタイミ
ングを求め、基準平面を第２平面位置から所定距離と同
一距離ｄだけ離隔した第３平面位置Ｓ２に配置したとき
に基準平面から反射したスリット光が撮像部１０１−２
の各のセルに入射するタイミングを求める。
したときに基準平面から反射したスリット光が撮像部１
０１−２（第１の変換手段）の各セルに入射（すなわち
そのセルを通過）するタイミングを求め、次に、基準平
面を第１平面位置から所定距離ｄだけ平行移動した第２
平面位置Ｓ１に配置したときに基準平面から反射したス
リット光が撮像部１０１−２の各セルに入射するタイミ
ングを求め、基準平面を第２平面位置から所定距離と同
一距離ｄだけ離隔した第３平面位置Ｓ２に配置したとき
に基準平面から反射したスリット光が撮像部１０１−２
の各のセルに入射するタイミングを求める。
【００１６】走査ミラー１０６−２（走査手段：以下、
ミラーと略記する）は、点Ｍ0を中心に定速で回転し、
回転中のミラー１０６−２の原点位置からの角度θε
は、上記原点位置でリセットされるカウンタの値Ｃεを
使用して、次の式（１）で与えられる。
ミラーと略記する）は、点Ｍ0を中心に定速で回転し、
回転中のミラー１０６−２の原点位置からの角度θε
は、上記原点位置でリセットされるカウンタの値Ｃεを
使用して、次の式（１）で与えられる。
【００１７】
【数１】
【００１８】撮像部１０１−２中の受光セルすなわち撮
像セルＰijは、二次元的に配列され、各セルは、レンズ
等の光学系６に依存する固有の視線方向を有する。ここ
では、第１平面位置Ｓ０の基準平面から、各セルの視線
方向と交わる測定対象物体の表面の一点までの距離を測
定する。
像セルＰijは、二次元的に配列され、各セルは、レンズ
等の光学系６に依存する固有の視線方向を有する。ここ
では、第１平面位置Ｓ０の基準平面から、各セルの視線
方向と交わる測定対象物体の表面の一点までの距離を測
定する。
【００１９】撮像部１０１−２中の任意の撮像セルＰij
の視線方向と、第１、第２および第３平面位置Ｓ０、Ｓ
１およびＳ２に位置する基準平面とのそれぞれの交点Ｐ
0、Ｐ1およびＰ2とし、これらの点にスリット光が入射
するときのミラー１０６−２の原点位置からの角度をそ
れぞれθS0、θS1およびθS2とすると、交点Ｐ0および
交点Ｐ1との距離ａおよび交点Ｐ1と交点Ｐ2との距離ａ
の関係は、次の式（２）で示され、
の視線方向と、第１、第２および第３平面位置Ｓ０、Ｓ
１およびＳ２に位置する基準平面とのそれぞれの交点Ｐ
0、Ｐ1およびＰ2とし、これらの点にスリット光が入射
するときのミラー１０６−２の原点位置からの角度をそ
れぞれθS0、θS1およびθS2とすると、交点Ｐ0および
交点Ｐ1との距離ａおよび交点Ｐ1と交点Ｐ2との距離ａ
の関係は、次の式（２）で示され、
【００２０】
【数２】
【００２１】線分Ｐ0Ｍ0と線分Ｍ0Ｐ1との角度θ1、お
よび線分Ｐ1Ｍ0と線分Ｍ0Ｐ2との角度θ2は、次の式
（３）および式（４）で示すことができる。
よび線分Ｐ1Ｍ0と線分Ｍ0Ｐ2との角度θ2は、次の式
（３）および式（４）で示すことができる。
【００２２】
【数３】
【００２３】
【数４】
【００２４】また、ミラー１０６−２の回転中心Ｍ0か
ら視線方向に下ろした垂線と、線分Ｐ0Ｐ2の延長線との
交点をＰfとし、角度θBが次の式（５）で示される角度
とし、
ら視線方向に下ろした垂線と、線分Ｐ0Ｐ2の延長線との
交点をＰfとし、角度θBが次の式（５）で示される角度
とし、
【００２５】
【数５】
【００２６】直線Ｐ0Ｐ2上の、点Ｐ0から距離ｍにある
測定対象物体の測定点をＰxとし、角度θxが次の式
（６）で示される角度とすると、
測定対象物体の測定点をＰxとし、角度θxが次の式
（６）で示される角度とすると、
【００２７】
【数６】
【００２８】第１平面位置Ｓ０に位置する基準平面から
点Ｐxまでの距離ｘは、式（２）から、次の式（７）で
示すことができる。
点Ｐxまでの距離ｘは、式（２）から、次の式（７）で
示すことができる。
【００２９】
【数７】
【００３０】線分Ｐ2Ｐfの長さをＢ、線分Ｍ0Ｐfの長さ
をＣとすると、次の式（８）、式（９）および式（１
０）の関係が成立する。
をＣとすると、次の式（８）、式（９）および式（１
０）の関係が成立する。
【００３１】
【数８】
【００３２】
【数９】
【００３３】
【数１０】
【００３４】式（８）、式（９）および式（１０）から
次の式（１１）が得られる。
次の式（１１）が得られる。
【００３５】
【数１１】
【００３６】式（１０）および式（１１）から、ｔａｎ
θBは、次の式（１２）で示すことができる。
θBは、次の式（１２）で示すことができる。
【００３７】
【数１２】
【００３８】点Ｐxから点Ｐ2までの長さｎ、および点Ｐ
xから点Ｐ1までの長さｍは、式（１１）および式（１
２）から、次の式（１３）および式（１４）で示され
る。
xから点Ｐ1までの長さｍは、式（１１）および式（１
２）から、次の式（１３）および式（１４）で示され
る。
【００３９】
【数１３】
【００４０】
【数１４】
【００４１】従って、第１平面位置Ｓ０に位置する基準
平面から測定対象物体の測定点Ｐxまでの距離ｘは、式
（１）、式（２）、式（７）および式（１４）から、次
の式（１５）で示すことができる。
平面から測定対象物体の測定点Ｐxまでの距離ｘは、式
（１）、式（２）、式（７）および式（１４）から、次
の式（１５）で示すことができる。
【００４２】
【数１５】
【００４３】式（１５）において、カウント値Ｃ1は、
基準平面を第１平面位置Ｓ０に配置したときに基準平面
から反射したスリット光が撮像部１０１−２のセルＰij
に入射するためのミラー１０６−２の角度θS0と、基準
平面を第１平面位置から距離ｄだけ離隔した第２平面位
置Ｓ１に配置したときに基準平面から反射したスリット
光が撮像部１０１−２のセルＰijに入射するためのミラ
ー１０６−２の角度θS1との差である角度差θ1を示
し、カウント値Ｃ2は、基準平面を第２平面位置Ｓ１に
配置したときに基準平面から反射したスリット光が撮像
部１０１−２のセルＰijに入射するためのミラー１０６
−２の角度θS1と、基準平面を第２平面位置から距離ｄ
と同一距離ｄだけ離隔した第３平面位置Ｓ２に配置した
ときに基準平面から反射したスリット光が撮像部１０１
−２のセルＰijに入射するためのミラー１０６−２の角
度θS2との差である角度θ2を示し、カウント値Ｃxは、
基準平面を第３平面位置Ｓ２に配置したときに基準平面
から反射したスリット光が撮像部１０１−２のセルＰij
に入射するためのミラー１０６−２の角度θS2と、測定
対象物体を配置したときに測定対象物体の面から反射し
たスリット光が撮像部１０１−２のセルＰijに入射する
ためのミラー１０６−２の角度θsxとの差である角度θ
xを示す。
基準平面を第１平面位置Ｓ０に配置したときに基準平面
から反射したスリット光が撮像部１０１−２のセルＰij
に入射するためのミラー１０６−２の角度θS0と、基準
平面を第１平面位置から距離ｄだけ離隔した第２平面位
置Ｓ１に配置したときに基準平面から反射したスリット
光が撮像部１０１−２のセルＰijに入射するためのミラ
ー１０６−２の角度θS1との差である角度差θ1を示
し、カウント値Ｃ2は、基準平面を第２平面位置Ｓ１に
配置したときに基準平面から反射したスリット光が撮像
部１０１−２のセルＰijに入射するためのミラー１０６
−２の角度θS1と、基準平面を第２平面位置から距離ｄ
と同一距離ｄだけ離隔した第３平面位置Ｓ２に配置した
ときに基準平面から反射したスリット光が撮像部１０１
−２のセルＰijに入射するためのミラー１０６−２の角
度θS2との差である角度θ2を示し、カウント値Ｃxは、
基準平面を第３平面位置Ｓ２に配置したときに基準平面
から反射したスリット光が撮像部１０１−２のセルＰij
に入射するためのミラー１０６−２の角度θS2と、測定
対象物体を配置したときに測定対象物体の面から反射し
たスリット光が撮像部１０１−２のセルＰijに入射する
ためのミラー１０６−２の角度θsxとの差である角度θ
xを示す。
【００４４】ミラー１０６−２の回転角度とカウント値
との関係を示すパラメータｋは、基準平面を、第１乃至
第３平面位置であるＳ０乃至Ｓ２以外の予め知られた平
面位置に配置し、式（１５）を用いて求めることができ
る。
との関係を示すパラメータｋは、基準平面を、第１乃至
第３平面位置であるＳ０乃至Ｓ２以外の予め知られた平
面位置に配置し、式（１５）を用いて求めることができ
る。
【００４５】図２は、本発明の実施の形態の構成例を示
すブロック図である。
すブロック図である。
【００４６】この図において、距離計測装置１００は、
センサ部１０１、時間情報付加部１０２（第２の変換手
段）、時間情報一時記憶部１０３、時間情報制御部１０
４、レーザ走査制御部１０５、および、レーザ投光部１
０６により構成されている。
センサ部１０１、時間情報付加部１０２（第２の変換手
段）、時間情報一時記憶部１０３、時間情報制御部１０
４、レーザ走査制御部１０５、および、レーザ投光部１
０６により構成されている。
【００４７】インターフェース部２００は、ルックアッ
プテーブル２０１（記憶手段、読み出し手段）、距離情
報記憶部２０２、および、ルックアップテーブル入力部
２０３（更新手段）により構成されている。
プテーブル２０１（記憶手段、読み出し手段）、距離情
報記憶部２０２、および、ルックアップテーブル入力部
２０３（更新手段）により構成されている。
【００４８】距離情報処理装置３００は、例えば、パー
ソナルコンピュータやワークステーションなどにより構
成されており、距離情報入力部３０１、セレクタ３０
２、距離情報処理部３０３、距離情報入力部３０４、距
離情報表示部３０５、ルックアップテーブル記憶部３０
６、ルックアップテーブル処理部３０７、および、ルッ
クアップテーブル出力部３０８により構成されている。
ソナルコンピュータやワークステーションなどにより構
成されており、距離情報入力部３０１、セレクタ３０
２、距離情報処理部３０３、距離情報入力部３０４、距
離情報表示部３０５、ルックアップテーブル記憶部３０
６、ルックアップテーブル処理部３０７、および、ルッ
クアップテーブル出力部３０８により構成されている。
【００４９】距離計測装置１００のセンサ部１０１は、
図１に示すレンズ１０１−１および撮像部１０１−２な
どにより構成されている。撮像部１０１−２は、例え
ば、フォトダイオードと簡単な信号処理回路の組み合わ
せによる最小単位（セル）が規則正しくマトリクス状に
配置された光学素子であり、レーザ投光部１０６より投
光されたスリット状のレーザ光の通過を検出して、各セ
ルがその通過時に例えばトリガ信号などを出力するよう
になされている。
図１に示すレンズ１０１−１および撮像部１０１−２な
どにより構成されている。撮像部１０１−２は、例え
ば、フォトダイオードと簡単な信号処理回路の組み合わ
せによる最小単位（セル）が規則正しくマトリクス状に
配置された光学素子であり、レーザ投光部１０６より投
光されたスリット状のレーザ光の通過を検出して、各セ
ルがその通過時に例えばトリガ信号などを出力するよう
になされている。
【００５０】時間情報付加部１０２は、センサ部１０１
の各セルから前述のトリガ信号が出力されるタイミング
において、例えば、レーザ光の走査を開始してからの経
過時間をカウンタのカウント値として、時間情報制御部
１０４から取得し、センサ部１０１から出力されたデー
タに付加して出力するようになされている。
の各セルから前述のトリガ信号が出力されるタイミング
において、例えば、レーザ光の走査を開始してからの経
過時間をカウンタのカウント値として、時間情報制御部
１０４から取得し、センサ部１０１から出力されたデー
タに付加して出力するようになされている。
【００５１】時間情報一時記憶部１０３は、例えば、Ｓ
ＲＡＭ（Static Random Access Memory）により構成さ
れており、時間情報付加部１０２から出力される各セル
毎の時間情報を入力して一時的に格納するようになされ
ている。即ち、時間情報一時記憶部１０３は、バッファ
の役割を果たしている。
ＲＡＭ（Static Random Access Memory）により構成さ
れており、時間情報付加部１０２から出力される各セル
毎の時間情報を入力して一時的に格納するようになされ
ている。即ち、時間情報一時記憶部１０３は、バッファ
の役割を果たしている。
【００５２】時間情報制御部１０４は、レーザ投光部１
０６がレーザを走査するタイミングを制御するようにな
されているとともに、走査を開始してからの経過時間を
時間情報付加部１０２に逐次出力するようになされてい
る。なお、レーザ投光部１０６の走査開始を制御する場
合には、走査開始を示す、例えば、トリガ信号が出力さ
れる。
０６がレーザを走査するタイミングを制御するようにな
されているとともに、走査を開始してからの経過時間を
時間情報付加部１０２に逐次出力するようになされてい
る。なお、レーザ投光部１０６の走査開始を制御する場
合には、走査開始を示す、例えば、トリガ信号が出力さ
れる。
【００５３】レーザ走査制御部１０５は、時間情報制御
部１０４から出力されるトリガ信号に応じてレーザ投光
部１０６を制御し、レーザビームを走査させるようにな
されている。
部１０４から出力されるトリガ信号に応じてレーザ投光
部１０６を制御し、レーザビームを走査させるようにな
されている。
【００５４】レーザ投光部１０６は、図１に示すレーザ
ダイオード１０６−１およびミラー１０６−２などによ
り構成されている。レーザ投光部１０６は、レーザ走査
制御部１０５からの信号に応じてミラー１０６−２を駆
動し、一定の角速度でミラー１０６−２を回転させると
ともに、レーザダイオード１０６−１のＯＮまたはＯＦ
Ｆの制御を行うようになされている。
ダイオード１０６−１およびミラー１０６−２などによ
り構成されている。レーザ投光部１０６は、レーザ走査
制御部１０５からの信号に応じてミラー１０６−２を駆
動し、一定の角速度でミラー１０６−２を回転させると
ともに、レーザダイオード１０６−１のＯＮまたはＯＦ
Ｆの制御を行うようになされている。
【００５５】インターフェース部２００は、例えば、パ
ーソナルコンピュータまたはワークステーションの拡張
基板として実装されている。
ーソナルコンピュータまたはワークステーションの拡張
基板として実装されている。
【００５６】インタフェース部２００のルックアップテ
ーブル参照部２０１は、例えば、ＤＲＡＭ（Dynamic RA
M）などにより構成されており、距離計測装置１００か
ら出力された各セル毎の時間情報を対応する距離情報に
変換するためのテーブルを格納している。距離計測装置
１００から時間情報が入力された場合には、ルックアッ
プテーブル参照部２０１は、各セル毎に対応する距離デ
ータを読み出して出力する。
ーブル参照部２０１は、例えば、ＤＲＡＭ（Dynamic RA
M）などにより構成されており、距離計測装置１００か
ら出力された各セル毎の時間情報を対応する距離情報に
変換するためのテーブルを格納している。距離計測装置
１００から時間情報が入力された場合には、ルックアッ
プテーブル参照部２０１は、各セル毎に対応する距離デ
ータを読み出して出力する。
【００５７】距離情報記憶部２０２は、例えば、ＳＲＡ
Ｍなどにより構成されており、ルックアップテーブル参
照部２０１から出力されたデータを一時的に格納すると
ともに、距離情報処理装置３００の処理速度に対応して
格納したデータを出力するようになされている。なお、
この距離情報記憶部２０２を、例えば、大容量のＤＲＡ
Ｍなどにより構成すれば、ルックアップテーブル参照部
２０１から出力されたデータを大量に格納しておくこと
も可能となる。
Ｍなどにより構成されており、ルックアップテーブル参
照部２０１から出力されたデータを一時的に格納すると
ともに、距離情報処理装置３００の処理速度に対応して
格納したデータを出力するようになされている。なお、
この距離情報記憶部２０２を、例えば、大容量のＤＲＡ
Ｍなどにより構成すれば、ルックアップテーブル参照部
２０１から出力されたデータを大量に格納しておくこと
も可能となる。
【００５８】ルックアップテーブル入力部２０３は、距
離情報処理装置３００によって新たに生成されたルック
アップテーブルを入力するとともに、ルックアップテー
ブル２０１に格納されているルックアップテーブルを、
新たに生成されたルックアップテーブルにより更新する
ようになされている。
離情報処理装置３００によって新たに生成されたルック
アップテーブルを入力するとともに、ルックアップテー
ブル２０１に格納されているルックアップテーブルを、
新たに生成されたルックアップテーブルにより更新する
ようになされている。
【００５９】距離情報処理部３００の距離情報入力部３
０１は、インタフェース部２００から出力された距離情
報を入力するようになされている。
０１は、インタフェース部２００から出力された距離情
報を入力するようになされている。
【００６０】セレクタ３０２は、通常の処理（距離測定
処理）においては、距離情報入力部３０１側を選択して
おり、距離情報を入力して距離情報処理部３０３に供給
する。また、キャリブレーション処理を実行する際に
は、セレクタ３０２は、距離計測装置１００の時間情報
一時記憶部１０３側を選択して時間情報を入力し、距離
情報処理部３０３に対して出力するようになされてい
る。
処理）においては、距離情報入力部３０１側を選択して
おり、距離情報を入力して距離情報処理部３０３に供給
する。また、キャリブレーション処理を実行する際に
は、セレクタ３０２は、距離計測装置１００の時間情報
一時記憶部１０３側を選択して時間情報を入力し、距離
情報処理部３０３に対して出力するようになされてい
る。
【００６１】距離情報処理部３０３は、前述の通常処理
においては、入力された距離情報を目的に応じて処理
し、例えば、対象物の重心を求めたり、距離の最大点ま
たは最小点を求め、必要に応じて距離情報表示部３０５
に出力するようになされている。また、キャリブレーシ
ョン処理の場合には、各セル毎の時間情報と実距離（距
離情報入力部３０４から入力される情報）との関係に基
づいて、ルックアップテーブルを作成して、ルックアッ
プテーブル記憶部３０６に出力するようになされてい
る。
においては、入力された距離情報を目的に応じて処理
し、例えば、対象物の重心を求めたり、距離の最大点ま
たは最小点を求め、必要に応じて距離情報表示部３０５
に出力するようになされている。また、キャリブレーシ
ョン処理の場合には、各セル毎の時間情報と実距離（距
離情報入力部３０４から入力される情報）との関係に基
づいて、ルックアップテーブルを作成して、ルックアッ
プテーブル記憶部３０６に出力するようになされてい
る。
【００６２】距離情報表示部３０５は、例えば、ＣＲＴ
（Cathode Ray Tube）ディスプレイなどにより構成され
ており、距離情報処理部３０３から出力された結果を表
示出力するようになされている。
（Cathode Ray Tube）ディスプレイなどにより構成され
ており、距離情報処理部３０３から出力された結果を表
示出力するようになされている。
【００６３】ルックアップテーブル記憶部３０６は、例
えば、ハードディスクドライブなどにより構成され、距
離情報処理部３０３から出力されたルックアップテーブ
ルをファイルとして記録するとともに、必要に応じて所
望のファイルを読み出し、ルックアップテーブル処理部
３０７に供給するようになされている。
えば、ハードディスクドライブなどにより構成され、距
離情報処理部３０３から出力されたルックアップテーブ
ルをファイルとして記録するとともに、必要に応じて所
望のファイルを読み出し、ルックアップテーブル処理部
３０７に供給するようになされている。
【００６４】ルックアップテーブル処理部３０７は、ル
ックアップテーブル記憶部３０６から読み出されたルッ
クアップテーブルに対して後述する所定の処理を施す
か、または、読み出されたルックアップテーブルをその
ままルックアップテーブル出力部３０８に対して供給す
るようになされている。
ックアップテーブル記憶部３０６から読み出されたルッ
クアップテーブルに対して後述する所定の処理を施す
か、または、読み出されたルックアップテーブルをその
ままルックアップテーブル出力部３０８に対して供給す
るようになされている。
【００６５】ルックアップテーブル出力部３０８は、ル
ックアップテーブル処理部３０７から供給されたルック
アップテーブルを、インタフェース部２００に対して出
力するようになされている。
ックアップテーブル処理部３０７から供給されたルック
アップテーブルを、インタフェース部２００に対して出
力するようになされている。
【００６６】次に、図４に示すフローチャートを参照し
て、図３に示す実施の形態のキャリブレーション時の動
作について説明する。
て、図３に示す実施の形態のキャリブレーション時の動
作について説明する。
【００６７】図４は、図３に示す実施の形態の距離情報
処理装置３００において実行されるキャリブレーション
処理の一例を説明するフローチャートである。
処理装置３００において実行されるキャリブレーション
処理の一例を説明するフローチャートである。
【００６８】この処理が開始されると、ステップＳ１に
おいて、距離情報処理装置３００のセレクタ３０２は、
時間情報一時記憶部１０３側にその接続が変更される。
そして、ステップＳ２に進む。
おいて、距離情報処理装置３００のセレクタ３０２は、
時間情報一時記憶部１０３側にその接続が変更される。
そして、ステップＳ２に進む。
【００６９】ステップＳ２では、基準平面をＳ０に設置
した場合に、各セルＰijに対して走査光が入射される際
のミラー１０６−２の角度θS0に対応するカウント値Ｃ
S0（時間情報付加部１０２から出力される時間情報）が
求められ。次に、基準平面をＳ１に配置した場合に、各
セルＰijに対して走査光が入射される際のミラー１０６
−２の角度θS1に対応するカウント値ＣS1が求められ
る。そして、これらＣS1とＣS0の差分（ＣS1−ＣS0）を
各セル毎に求め、得られた値をＣ1とする。
した場合に、各セルＰijに対して走査光が入射される際
のミラー１０６−２の角度θS0に対応するカウント値Ｃ
S0（時間情報付加部１０２から出力される時間情報）が
求められ。次に、基準平面をＳ１に配置した場合に、各
セルＰijに対して走査光が入射される際のミラー１０６
−２の角度θS1に対応するカウント値ＣS1が求められ
る。そして、これらＣS1とＣS0の差分（ＣS1−ＣS0）を
各セル毎に求め、得られた値をＣ1とする。
【００７０】ステップＳ３では、基準平面をＳ１に設置
した場合に、各セルＰijに対して走査光が入射される際
のミラー１０６−２の角度θS1に対応するカウント値Ｃ
S1が求められ。次に、基準平面をＳ２に配置した場合
に、各セルＰijに対して走査光が入射される際のミラー
１０６−２の角度θS2に対応するカウント値ＣS2が求め
られる。そして、これらＣS2とＣS1の差分（ＣS2−
ＣS1）を各セル毎に求め、得られた値をＣ2とする。
した場合に、各セルＰijに対して走査光が入射される際
のミラー１０６−２の角度θS1に対応するカウント値Ｃ
S1が求められ。次に、基準平面をＳ２に配置した場合
に、各セルＰijに対して走査光が入射される際のミラー
１０６−２の角度θS2に対応するカウント値ＣS2が求め
られる。そして、これらＣS2とＣS1の差分（ＣS2−
ＣS1）を各セル毎に求め、得られた値をＣ2とする。
【００７１】ステップＳ４では、基準平面をＳ２に設置
した場合に、各セルＰijに対して走査光が入射される際
のミラー１０６−２の角度θS2に対応するカウント値Ｃ
S2が求められ。次に、基準平面を任意の距離ｘに配置し
た場合に、各セルＰijに対して走査光が入射される際の
ミラー１０６−２の角度θSXに対応するカウント値ＣSX
が求められる。そして、これらＣSXとＣS2の差分（ＣSX
−ＣS2）を各セル毎に求め、得られた値をＣXとする。
した場合に、各セルＰijに対して走査光が入射される際
のミラー１０６−２の角度θS2に対応するカウント値Ｃ
S2が求められ。次に、基準平面を任意の距離ｘに配置し
た場合に、各セルＰijに対して走査光が入射される際の
ミラー１０６−２の角度θSXに対応するカウント値ＣSX
が求められる。そして、これらＣSXとＣS2の差分（ＣSX
−ＣS2）を各セル毎に求め、得られた値をＣXとする。
【００７２】続くステップＳ５では、Ｃ1，Ｃ2，Ｃ
Xと、距離情報入力部３０４から入力された対象物まで
の距離ｘおよび距離ｄとが式（１５）に代入され、各セ
ル毎の定数ｋの値が求められる。
Xと、距離情報入力部３０４から入力された対象物まで
の距離ｘおよび距離ｄとが式（１５）に代入され、各セ
ル毎の定数ｋの値が求められる。
【００７３】ステップＳ６では、各セル毎に、カウント
値ＣXが取り得る範囲を算出する。即ち、第１乃至第３
の基準面を固定位置とすることにより、カウント値の範
囲を各セル毎に算出する。
値ＣXが取り得る範囲を算出する。即ち、第１乃至第３
の基準面を固定位置とすることにより、カウント値の範
囲を各セル毎に算出する。
【００７４】ステップＳ７では、距離情報処理部３０３
は、各セル毎に、カウント値ＣXと対象物までの距離ｘ
との関係を算出する。そして、ステップＳ８に進み、ス
テップＳ７において算出されたカウント値ＣXと距離ｘ
との関係を、ルックアップテーブルとして、ルックアッ
プテーブル記憶部３０６に出力する。その結果、ルック
アップテーブル記憶部３０６は、供給されたルックアッ
プテーブルに所定のファイル名を付与して記憶すること
になる。
は、各セル毎に、カウント値ＣXと対象物までの距離ｘ
との関係を算出する。そして、ステップＳ８に進み、ス
テップＳ７において算出されたカウント値ＣXと距離ｘ
との関係を、ルックアップテーブルとして、ルックアッ
プテーブル記憶部３０６に出力する。その結果、ルック
アップテーブル記憶部３０６は、供給されたルックアッ
プテーブルに所定のファイル名を付与して記憶すること
になる。
【００７５】なお、以上のようにして作成されたルック
アップテーブルは、カウント値ＣX（時間情報）を距離
ｘ（距離情報）に変換するものであるが、ルックアップ
テーブル処理部３０７により所定の処理を施すことによ
り、カウント値ＣXを距離ｘに応じた表示色（または、
色の濃淡）のデータに更に変換するルックアップテーブ
ルを生成することも可能である。
アップテーブルは、カウント値ＣX（時間情報）を距離
ｘ（距離情報）に変換するものであるが、ルックアップ
テーブル処理部３０７により所定の処理を施すことによ
り、カウント値ＣXを距離ｘに応じた表示色（または、
色の濃淡）のデータに更に変換するルックアップテーブ
ルを生成することも可能である。
【００７６】以上の処理により生成されたルックアップ
テーブルは、ルックアップテーブル出力部３０８を介し
てルックアップテーブル入力部２０３に供給される。そ
の結果、ルックアップテーブル入力部２０３は、供給さ
れた新たなルックアップテーブルにより、ルックアップ
テーブル参照部２０１に格納されている、以前のルック
アップテーブルを更新することになる。
テーブルは、ルックアップテーブル出力部３０８を介し
てルックアップテーブル入力部２０３に供給される。そ
の結果、ルックアップテーブル入力部２０３は、供給さ
れた新たなルックアップテーブルにより、ルックアップ
テーブル参照部２０１に格納されている、以前のルック
アップテーブルを更新することになる。
【００７７】従って、ルックアップテーブル記憶部３０
６に記憶されているファイルに対して、ルックアップテ
ーブル処理部３０７により所定の処理を施すことで、所
望の情報（例えば、表示色の濃淡など）への変換テーブ
ルを生成することが可能となる。その結果、同一のファ
イルを元にして、異なるテーブルを必要に応じて生成す
ることが可能となるので、テーブルを変更する度にキャ
リブレーションを実行する必要がなくなる。
６に記憶されているファイルに対して、ルックアップテ
ーブル処理部３０７により所定の処理を施すことで、所
望の情報（例えば、表示色の濃淡など）への変換テーブ
ルを生成することが可能となる。その結果、同一のファ
イルを元にして、異なるテーブルを必要に応じて生成す
ることが可能となるので、テーブルを変更する度にキャ
リブレーションを実行する必要がなくなる。
【００７８】なお、第１乃至第３平面の位置Ｓ０乃至Ｓ
２を、撮像部１０１−２と平行にすることにより、即
ち、基準平面を撮像部１０１−２の撮像面と平行に配置
することにより、撮像部１０１−２内において縦方向に
並ぶ複数のセルに対しては、共通のルックアップテーブ
ルを使用することができる。即ち、例えば、図５に示す
ように、撮像部１０１−２が横方向に８個のセルにより
構成される場合には、８つのルックアップテーブルＴ１
乃至Ｔ８を設けるだけでよい。
２を、撮像部１０１−２と平行にすることにより、即
ち、基準平面を撮像部１０１−２の撮像面と平行に配置
することにより、撮像部１０１−２内において縦方向に
並ぶ複数のセルに対しては、共通のルックアップテーブ
ルを使用することができる。即ち、例えば、図５に示す
ように、撮像部１０１−２が横方向に８個のセルにより
構成される場合には、８つのルックアップテーブルＴ１
乃至Ｔ８を設けるだけでよい。
【００７９】図６は、８×１６（横方向８セル×縦方向
１６セル）の撮像部１０１−２の横方向の８個のセルの
それぞれに対するカウント値から距離への変換のための
ルックアップテーブルの内容の一例を示している。この
例では、ａを９０ｍｍとし、撮像部１０１−２から約３
３ｃｍの位置を第１平面位置Ｓ０として、Ｓ０からの距
離を示している。
１６セル）の撮像部１０１−２の横方向の８個のセルの
それぞれに対するカウント値から距離への変換のための
ルックアップテーブルの内容の一例を示している。この
例では、ａを９０ｍｍとし、撮像部１０１−２から約３
３ｃｍの位置を第１平面位置Ｓ０として、Ｓ０からの距
離を示している。
【００８０】次に、図３に示す実施の形態の通常時の動
作について説明する。
作について説明する。
【００８１】前述のような処理により、ルックアップテ
ーブルが作成されて、ルックアップテーブル参照部２０
１に格納された後、対象物が所定の位置に配置されると
測定処理が開始されることになる。
ーブルが作成されて、ルックアップテーブル参照部２０
１に格納された後、対象物が所定の位置に配置されると
測定処理が開始されることになる。
【００８２】その場合、先ず、セレクタ３０２が距離情
報入力部３０１側に接続され、距離情報が距離情報処理
部３０３に対して供給可能な状態とされる。
報入力部３０１側に接続され、距離情報が距離情報処理
部３０３に対して供給可能な状態とされる。
【００８３】そして、時間情報制御部１０４から、レー
ザ走査制御部１０５に対してトリガ信号の供給が開始さ
れると、レーザ走査制御部１０５はレーザ投光部１０６
を制御し、レーザダイオード１０６−１からレーザビー
ムの射出を開始させるとともに、ミラー１０６−２を一
定の角速度で回転させる。
ザ走査制御部１０５に対してトリガ信号の供給が開始さ
れると、レーザ走査制御部１０５はレーザ投光部１０６
を制御し、レーザダイオード１０６−１からレーザビー
ムの射出を開始させるとともに、ミラー１０６−２を一
定の角速度で回転させる。
【００８４】その結果、レーザダイオード１０６−１か
らは、スリット状のレーザビームが射出され、ミラー１
０６−２により所定の方向に反射されるので、対象物の
表面が走査されることになる。対象物の表面において反
射されたレーザビームは、レンズ１０１−１により撮像
部１０１−２の所定のセル上に収束される。
らは、スリット状のレーザビームが射出され、ミラー１
０６−２により所定の方向に反射されるので、対象物の
表面が走査されることになる。対象物の表面において反
射されたレーザビームは、レンズ１０１−１により撮像
部１０１−２の所定のセル上に収束される。
【００８５】撮像部１０１−２は、図５に示すように、
横方向に８個のセルによって構成されており、対象物の
表面において反射されたレーザビームが入射されたセル
は、その時点においてトリガ信号を生成して出力する。
横方向に８個のセルによって構成されており、対象物の
表面において反射されたレーザビームが入射されたセル
は、その時点においてトリガ信号を生成して出力する。
【００８６】撮像部１０１−２から出力されたトリガ信
号は、時間情報付加部１０２に供給され、そこで時間情
報が付加される。即ち、時間情報付加部１０２は、各セ
ルからトリガ信号が出力された時点において、時間情報
制御部１０４から出力されている時間情報（カウンタの
カウント値）を、各セルの位置を表す情報（ｉ，ｊ）に
付加して出力する。例えば、（ｉ，ｊ）＝（２，３）の
セルから、カウンタの値がＣaの場合にトリガ信号が出
力された場合には、時間情報付加部１０２は、データ
｛ｉ，ｊ，Ｃa｝を出力する。ここで、｛｝は、｛｝内
の変数の値を１つのデータとして連接することを意味し
ている。
号は、時間情報付加部１０２に供給され、そこで時間情
報が付加される。即ち、時間情報付加部１０２は、各セ
ルからトリガ信号が出力された時点において、時間情報
制御部１０４から出力されている時間情報（カウンタの
カウント値）を、各セルの位置を表す情報（ｉ，ｊ）に
付加して出力する。例えば、（ｉ，ｊ）＝（２，３）の
セルから、カウンタの値がＣaの場合にトリガ信号が出
力された場合には、時間情報付加部１０２は、データ
｛ｉ，ｊ，Ｃa｝を出力する。ここで、｛｝は、｛｝内
の変数の値を１つのデータとして連接することを意味し
ている。
【００８７】時間情報一時記憶部１０３は、時間情報付
加部１０２から出力されるデータを逐次格納していき、
全てのセルに対応するデータが格納された時点で、イン
ターフェース部２００に対してデータを順次出力する。
なお、この出力の順序としては、例えば、（ｉ，ｊ）＝
（１，１）のセル（図５の左上端のセル）に対応するデ
ータから縦方向に順次読み出し、第１番目の列のセルの
読み出しが完了すると、第２番目、第３番目、・・・、
第８番目の列を同様に読み出していけばよい。
加部１０２から出力されるデータを逐次格納していき、
全てのセルに対応するデータが格納された時点で、イン
ターフェース部２００に対してデータを順次出力する。
なお、この出力の順序としては、例えば、（ｉ，ｊ）＝
（１，１）のセル（図５の左上端のセル）に対応するデ
ータから縦方向に順次読み出し、第１番目の列のセルの
読み出しが完了すると、第２番目、第３番目、・・・、
第８番目の列を同様に読み出していけばよい。
【００８８】ルックアップテーブル参照部２０１は、時
間情報一時記憶部１０３から出力されたデータ｛ｉ，
ｊ，Ｃa｝から、ｉとＣaを抽出する。そして、ｉの値に
より、対応するルックアップテーブルをＴ１乃至Ｔ８の
中から選択し、続いて、Ｃaに対応するデータを選択さ
れたルックアップテーブルから読み出す。更に、ルック
アップテーブルから読み出されたデータに、ヘッダとし
て｛ｉ，ｊ｝を付加して距離情報記憶部２０２に対して
出力する。即ち、ルックアップテーブルから読み出され
たデータをｄとすると、ルックアップテーブル参照部２
０１からは、データ｛ｉ，ｊ，ｄ｝が出力されることに
なる。このような処理を全てのセルからのデータに対し
て実行することにより、時間情報を距離情報に変換す
る。
間情報一時記憶部１０３から出力されたデータ｛ｉ，
ｊ，Ｃa｝から、ｉとＣaを抽出する。そして、ｉの値に
より、対応するルックアップテーブルをＴ１乃至Ｔ８の
中から選択し、続いて、Ｃaに対応するデータを選択さ
れたルックアップテーブルから読み出す。更に、ルック
アップテーブルから読み出されたデータに、ヘッダとし
て｛ｉ，ｊ｝を付加して距離情報記憶部２０２に対して
出力する。即ち、ルックアップテーブルから読み出され
たデータをｄとすると、ルックアップテーブル参照部２
０１からは、データ｛ｉ，ｊ，ｄ｝が出力されることに
なる。このような処理を全てのセルからのデータに対し
て実行することにより、時間情報を距離情報に変換す
る。
【００８９】ルックアップテーブル参照部２０１から出
力されたデータは、距離情報記憶部２０２に一旦記憶さ
れた後、距離情報処理装置３００に対して出力される。
力されたデータは、距離情報記憶部２０２に一旦記憶さ
れた後、距離情報処理装置３００に対して出力される。
【００９０】距離情報処理装置３００の距離情報入力部
３０１は、距離情報記憶部２０２から出力されたデータ
を入力し、セレクタ３０２を介して距離情報処理部３０
３に供給する。
３０１は、距離情報記憶部２０２から出力されたデータ
を入力し、セレクタ３０２を介して距離情報処理部３０
３に供給する。
【００９１】距離情報処理部３０３は、距離情報入力部
３０１から入力されたデータ｛ｉ，ｊ，ｄ｝を逐次読み
込み、データｄの値に対して所定の処理（例えば、ｄを
表示色の値に変換する処理）を施し、距離情報表示部３
０５のｉ，ｊに応じた位置にドットなどを表示させる。
３０１から入力されたデータ｛ｉ，ｊ，ｄ｝を逐次読み
込み、データｄの値に対して所定の処理（例えば、ｄを
表示色の値に変換する処理）を施し、距離情報表示部３
０５のｉ，ｊに応じた位置にドットなどを表示させる。
【００９２】その結果、対象物の表面形状に応じた図形
が距離情報表示部３０５に表示されることになる。
が距離情報表示部３０５に表示されることになる。
【００９３】以上の実施の形態によれば、従来、ソフト
ウエアにより処理していたルックアップテーブルをイン
ターフェース部２００上においてハードウエア化するこ
とにより、処理時間の短縮を図ることができるのみなら
ず、ソフトウエア処理を実行しているパーソナルコンピ
ュータやワークステーションのメインメモリの消費を抑
制することが可能となる。
ウエアにより処理していたルックアップテーブルをイン
ターフェース部２００上においてハードウエア化するこ
とにより、処理時間の短縮を図ることができるのみなら
ず、ソフトウエア処理を実行しているパーソナルコンピ
ュータやワークステーションのメインメモリの消費を抑
制することが可能となる。
【００９４】なお、キャリブレーション処理において、
距離情報処理部３０３によって生成されたルックアップ
テーブルは、ハードディスクドライブであるルックアッ
プテーブル記憶部３０７に記憶されることになるので、
距離情報処理装置３００のメモリ（例えば、ＲＡＭな
ど）を占有することはない。
距離情報処理部３０３によって生成されたルックアップ
テーブルは、ハードディスクドライブであるルックアッ
プテーブル記憶部３０７に記憶されることになるので、
距離情報処理装置３００のメモリ（例えば、ＲＡＭな
ど）を占有することはない。
【００９５】また、上記例では、カウント値Ｃ1、Ｃ2お
よびＣxから、図５のルックアップテーブルを参照して
距離ｘを求めているが、カウント値Ｃ1、Ｃ2およびＣx
に対応するミラー１０６−２の回転角度θ1、θ2および
θxを使用し、回転角度θ1、θ2およびθxを入力とする
ルックップテーブルまたは、回転角度θxを入力とする
ルックップテーブルを使用して距離ｘを求めてもよい。
よびＣxから、図５のルックアップテーブルを参照して
距離ｘを求めているが、カウント値Ｃ1、Ｃ2およびＣx
に対応するミラー１０６−２の回転角度θ1、θ2および
θxを使用し、回転角度θ1、θ2およびθxを入力とする
ルックップテーブルまたは、回転角度θxを入力とする
ルックップテーブルを使用して距離ｘを求めてもよい。
【００９６】更に、カウント値Ｃ1、Ｃ2およびＣx以外
の、ミラー１０６−２の回転角度θ1、θ2およびθxを
示す値を使用して距離ｘを求めてもよい。
の、ミラー１０６−２の回転角度θ1、θ2およびθxを
示す値を使用して距離ｘを求めてもよい。
【００９７】更にまた、上記実施例では、パラメータｋ
は、基準平面を、第１乃至第３平面位置Ｓ０乃至Ｓ２以
外の予め知られた平面位置に配置し、式（１５）を使用
して求めることとしたが、探索手法を用いて得てもよ
い。
は、基準平面を、第１乃至第３平面位置Ｓ０乃至Ｓ２以
外の予め知られた平面位置に配置し、式（１５）を使用
して求めることとしたが、探索手法を用いて得てもよ
い。
【００９８】また、上記例では、互いに平行で等間隔な
第１乃至第３平面位置Ｓ０乃至Ｓ２に基準平面を順次配
置して、測定対象物体までの距離を測定したが、互いに
平行で等間隔な４つ以上の平面位置に基準面を順次配置
して、距離測定を行うこともできる。
第１乃至第３平面位置Ｓ０乃至Ｓ２に基準平面を順次配
置して、測定対象物体までの距離を測定したが、互いに
平行で等間隔な４つ以上の平面位置に基準面を順次配置
して、距離測定を行うこともできる。
【００９９】更に、上記実施例は、第１平面位置Ｓ０を
基準にして測定対象物体の表面の三次元座標位置を求め
ているが、距離測定装置の位置を基準にして測定対象物
体の表面の三次元座標位置を求めるには、第１平面位置
と距離測定装置との位置関係を予め求めておけばよい。
基準にして測定対象物体の表面の三次元座標位置を求め
ているが、距離測定装置の位置を基準にして測定対象物
体の表面の三次元座標位置を求めるには、第１平面位置
と距離測定装置との位置関係を予め求めておけばよい。
【０１００】最後に、明細書中において、伝送媒体は、
ＦＤ，ＣＤ−ＲＯＭなどの情報記録媒体の他、インター
ネット、ディジタル衛星などのネットワーク伝送媒体も
含まれる。
ＦＤ，ＣＤ−ＲＯＭなどの情報記録媒体の他、インター
ネット、ディジタル衛星などのネットワーク伝送媒体も
含まれる。
【０１０１】
【発明の効果】以上のように、請求項１に記載の測定装
置、請求項５に記載の測定方法、および、請求項６に記
載の伝送媒体によれば、対象物に対して光を走査し、走
査されて対象物の表面において反射された反射光を、複
数のセルにより構成される撮像面により電気信号に変換
し、変換により生成された電気信号を、走査方向に関す
る情報に変換し、走査方向に関する情報と、セルの位置
とにより特定される所定の情報を記憶し、走査方向に関
する情報と、セルの位置とにより特定される所定の情報
を読み出し、読み出された所定の情報を外部装置に対し
て出力するようにしたので、処理を高速に実行するとと
もに、装置に対する負担を軽減することが可能となる。
置、請求項５に記載の測定方法、および、請求項６に記
載の伝送媒体によれば、対象物に対して光を走査し、走
査されて対象物の表面において反射された反射光を、複
数のセルにより構成される撮像面により電気信号に変換
し、変換により生成された電気信号を、走査方向に関す
る情報に変換し、走査方向に関する情報と、セルの位置
とにより特定される所定の情報を記憶し、走査方向に関
する情報と、セルの位置とにより特定される所定の情報
を読み出し、読み出された所定の情報を外部装置に対し
て出力するようにしたので、処理を高速に実行するとと
もに、装置に対する負担を軽減することが可能となる。
【図１】本発明の測定原理を説明するための図である。
【図２】図１の幾何学的関係を説明するための図であ
る。
る。
【図３】本発明の実施の形態の構成例を示すブロック図
である。
である。
【図４】図３に示す実施の形態において実行される処理
の一例を説明するフローチャートである。
の一例を説明するフローチャートである。
【図５】ルックアップテーブルの構成例を示す図であ
る。
る。
【図６】図５に示すルックアップテーブルに格納されて
いるデータの一例を示す図である。
いるデータの一例を示す図である。
１０１−２ 撮像部（第１の変換手段）， １０２ 時
間情報付加部（第２の変換手段）， １０６−２ ミラ
ー（走査手段）， ２０１ ルックアップテーブル参照
部（記憶手段、読み出し手段）， ２０３ ルックアッ
プテーブル入力部（更新手段）
間情報付加部（第２の変換手段）， １０６−２ ミラ
ー（走査手段）， ２０１ ルックアップテーブル参照
部（記憶手段、読み出し手段）， ２０３ ルックアッ
プテーブル入力部（更新手段）
Claims (7)
- 【請求項１】 対象物に光を走査し、その反射光により
対象物までの距離を測定する距離測定装置において、 前記対象物に対して光を走査する走査手段と、 前記走査手段によって走査され、前記対象物の表面にお
いて反射された反射光を、複数のセルにより構成される
撮像面により電気信号に変換する第１の変換手段と、 前記第１の変換手段より出力された電気信号を、前記走
査手段の走査方向に関する情報に変換する第２の変換手
段と、 前記走査方向に関する情報と、前記セルの位置とにより
特定される所定の情報を記憶する記憶手段と、 前記走査方向に関する情報と、前記セルの位置とにより
特定される前記所定の情報を、前記記憶手段から読み出
す読み出し手段と、 前記読み出し手段から読み出された前記所定の情報を、
外部装置に対して出力する出力手段とを備えることを特
徴とする距離測定装置。 - 【請求項２】 前記所定の情報は、前記対象物までの距
離情報であることを特徴とする請求項１に記載の距離測
定装置。 - 【請求項３】 前記外部装置は、パーソナルコンピュー
タまたはワークステーションであることを特徴とする請
求項１に記載の距離測定装置。 - 【請求項４】 前記記憶手段に記憶されている前記所定
の情報を更新する更新手段を更に備えることを特徴とす
る請求項１に記載の距離測定装置。 - 【請求項５】 対象物に光を走査し、その反射光により
対象物までの距離を測定する距離測定方法において、 前記対象物に対して光を走査する走査ステップと、 前記走査ステップによって走査され、前記対象物の表面
において反射された反射光を、複数のセルにより構成さ
れる撮像面により電気信号に変換する第１の変換ステッ
プと、 前記第１の変換ステップより出力された電気信号を、前
記走査ステップの走査方向に関する情報に変換する第２
の変換ステップと、 前記走査方向に関する情報と、前記セルの位置とにより
特定される所定の情報を記憶する記憶ステップと、 前記走査方向に関する情報と、前記セルの位置とにより
特定される前記所定の情報を、前記記憶ステップから読
み出す読み出しステップと、 前記読み出しステップから読み出された前記所定の情報
を、外部装置に対して出力する出力ステップとを備える
ことを特徴とする距離測定方法。 - 【請求項６】 対象物に光を走査し、その反射光により
対象物までの距離を測定する距離測定装置で使用される
コンピュータプログラムを伝送する伝送媒体において、 前記対象物に対して光を走査する走査ステップと、 前記走査ステップによって走査され、前記対象物の表面
において反射された反射光を、複数のセルにより構成さ
れる撮像面により電気信号に変換する第１の変換ステッ
プと、 前記第１の変換ステップより出力された電気信号を、前
記走査ステップの走査方向に関する情報に変換する第２
の変換ステップと、 前記走査方向に関する情報と、前記セルの位置とにより
特定される所定の情報を記憶する記憶ステップと、 前記走査方向に関する情報と、前記セルの位置とにより
特定される前記所定の情報を、前記記憶ステップから読
み出す読み出しステップと、 前記読み出しステップから読み出された前記所定の情報
を、外部装置に対して出力する出力ステップとを備える
プログラムを伝送する伝送媒体。 - 【請求項７】 請求項６に記載の伝送媒体から伝送を受
けたプログラムを記憶し、そのプログラムを用いて距離
を測定する測定方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9207950A JPH1151609A (ja) | 1997-08-01 | 1997-08-01 | 距離測定装置、距離測定方法、および、伝送媒体 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9207950A JPH1151609A (ja) | 1997-08-01 | 1997-08-01 | 距離測定装置、距離測定方法、および、伝送媒体 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1151609A true JPH1151609A (ja) | 1999-02-26 |
| JPH1151609A5 JPH1151609A5 (ja) | 2005-04-07 |
Family
ID=16548231
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9207950A Pending JPH1151609A (ja) | 1997-08-01 | 1997-08-01 | 距離測定装置、距離測定方法、および、伝送媒体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1151609A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002202122A (ja) * | 2001-01-05 | 2002-07-19 | Olympus Optical Co Ltd | ２次元距離画像センサのキャリブレーション方法 |
-
1997
- 1997-08-01 JP JP9207950A patent/JPH1151609A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002202122A (ja) * | 2001-01-05 | 2002-07-19 | Olympus Optical Co Ltd | ２次元距離画像センサのキャリブレーション方法 |
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