JPS6095308A - 位置検出装置 - Google Patents
位置検出装置Info
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- JPS6095308A JPS6095308A JP20530183A JP20530183A JPS6095308A JP S6095308 A JPS6095308 A JP S6095308A JP 20530183 A JP20530183 A JP 20530183A JP 20530183 A JP20530183 A JP 20530183A JP S6095308 A JPS6095308 A JP S6095308A
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- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims 1
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 claims 1
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S17/00—Systems using the reflection or reradiation of electromagnetic waves other than radio waves, e.g. lidar systems
- G01S17/02—Systems using the reflection of electromagnetic waves other than radio waves
- G01S17/06—Systems determining position data of a target
- G01S17/46—Indirect determination of position data
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
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- General Physics & Mathematics (AREA)
- Radar, Positioning & Navigation (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
技術分野
本発明は、スポット投光、ロケットの噴射光、豆ランプ
および被検出物体の反射光などの輝点の位置や、物体の
振動、ねじれの変位および移動物体の位置全高速度で、
しかも良好なＳ／Ｎ比で検出することができる光点位置
検出装置に関する。
および被検出物体の反射光などの輝点の位置や、物体の
振動、ねじれの変位および移動物体の位置全高速度で、
しかも良好なＳ／Ｎ比で検出することができる光点位置
検出装置に関する。
背景技術
物体の位置全検出する成る先行技術では、その物体？工
業用テレビカメラで撮像して、その走査画イ’Ｊに基づ
き物体の位１ｉｆｔｋ求めている。このような先行技術
では、−両面を定食するのに時間がかかり、したがって
高速度で移動する物体の位置全常時正確に捉えることが
できない。捷だ、このよう女先行技術では、構成が検紙
であり、高価である。
業用テレビカメラで撮像して、その走査画イ’Ｊに基づ
き物体の位１ｉｆｔｋ求めている。このような先行技術
では、−両面を定食するのに時間がかかり、したがって
高速度で移動する物体の位置全常時正確に捉えることが
できない。捷だ、このよう女先行技術では、構成が検紙
であり、高価である。
二次元位置検出装置を用いて、被検出物体を検出する他
の先行技術では、出力全電気的処理により被検出物体の
座標全比較的高速度に検出できる。
の先行技術では、出力全電気的処理により被検出物体の
座標全比較的高速度に検出できる。
この二次元位置検出装置の二次元位置検出素子は、−面
に光電変換層と抵抗層を設けた大形の半導体素子である
。このためＰＮ接合面の面積が太きくなり、素子の分布
容量が大きくなるために、暗電流雑音が太きいといった
欠点金有するっまた、半導体製造上の不均一性等により
、位置検出誤差が生じる。−差の補正を素子全面に亘っ
て行なうとき、例えは、各座標について１０００分の１
の分解能を得るために１は、１００ＯＸ１００Ｏで１０
０万点分の補正データ全得る必要がある。このためデー
タの取得や配録に手間がかかり、補正データ全ストアす
るためのメモリ容量も膨大になるといった欠点がある。
に光電変換層と抵抗層を設けた大形の半導体素子である
。このためＰＮ接合面の面積が太きくなり、素子の分布
容量が大きくなるために、暗電流雑音が太きいといった
欠点金有するっまた、半導体製造上の不均一性等により
、位置検出誤差が生じる。−差の補正を素子全面に亘っ
て行なうとき、例えは、各座標について１０００分の１
の分解能を得るために１は、１００ＯＸ１００Ｏで１０
０万点分の補正データ全得る必要がある。このためデー
タの取得や配録に手間がかかり、補正データ全ストアす
るためのメモリ容量も膨大になるといった欠点がある。
目 的
本発明の目的は、スポット投光、ロケットの噴射光、豆
ランプおよび被検出物体の反射光などの輝点の位置や物
体の振動、ねじれの変位および移ｍｔ＋物体の位置？避
ｊ速度で、しかも良好なＳ／Ｎ比で検出することができ
るようにした光点位置検出装置全提供することである。
ランプおよび被検出物体の反射光などの輝点の位置や物
体の振動、ねじれの変位および移ｍｔ＋物体の位置？避
ｊ速度で、しかも良好なＳ／Ｎ比で検出することができ
るようにした光点位置検出装置全提供することである。
実施例
第１図は、本発明の一実施例のプロンクヅ１である。ビ
ームスプリンタ１は、水平面に対して４５度の角度で傾
斜したハーフミラ−１ａと、そのノ・−フミン−１ａｋ
支持する直角三角形状のガラス形の透明濁やガラスなど
の光透過林料から成る支持体１ｂ、ｌｃとによって構成
される。被検出物体２は、たとえは光電であり、この被
検出物体位置からの光は、ビームスプリンタ１のハーフ
ミラ−全通過し、第ルンズ３によって第１−次元検出素
子５上に結像される。第ルンズ３は、大略的に蒲鉾状に
形成されており、その長手方向け、鉛直方向に鉛直であ
り、箸１図の上下方向に一致する。この第ルンズ３ば、
被検出物体２全参照符４で示されるように第１図の上下
方向である第１方向に延在したイ象全形成する。■１−
次元位置検出素子５の検出面は、（ｌ！ ４の延びる第
１方向Ｙｌに交差して延ひ、この実施例では、その第１
方向Ｙ１に垂直な方向Ｘ１であって水平である。ハーフ
ミラ−１ａを反射した被検出物体２の像１＝ｔ 。
ームスプリンタ１は、水平面に対して４５度の角度で傾
斜したハーフミラ−１ａと、そのノ・−フミン−１ａｋ
支持する直角三角形状のガラス形の透明濁やガラスなど
の光透過林料から成る支持体１ｂ、ｌｃとによって構成
される。被検出物体２は、たとえは光電であり、この被
検出物体位置からの光は、ビームスプリンタ１のハーフ
ミラ−全通過し、第ルンズ３によって第１−次元検出素
子５上に結像される。第ルンズ３は、大略的に蒲鉾状に
形成されており、その長手方向け、鉛直方向に鉛直であ
り、箸１図の上下方向に一致する。この第ルンズ３ば、
被検出物体２全参照符４で示されるように第１図の上下
方向である第１方向に延在したイ象全形成する。■１−
次元位置検出素子５の検出面は、（ｌ！ ４の延びる第
１方向Ｙｌに交差して延ひ、この実施例では、その第１
方向Ｙ１に垂直な方向Ｘ１であって水平である。ハーフ
ミラ−１ａを反射した被検出物体２の像１＝ｔ 。
第２レンズ８によって第２−次元位置検出素子１０上に
結像される。この第２レンズ８は、第ルンズ３と同様に
蒲鉾形のシリンダレンズであり、その長手方向は、水平
方向であって、第ルンズ３の延在する第１方向Ｙ１に直
交する第２方向Ｘ１である。線状の被検出物体２の像は
、参照符９で示されるように第２方向Ｘ１に延びる。第
２−次元検出素子１０の検出面は、この第２方同Ｘ１に
交差して延ひ、この実施例では、′第２方向Ｘ１に垂直
な方向Ｙ２である。
結像される。この第２レンズ８は、第ルンズ３と同様に
蒲鉾形のシリンダレンズであり、その長手方向は、水平
方向であって、第ルンズ３の延在する第１方向Ｙ１に直
交する第２方向Ｘ１である。線状の被検出物体２の像は
、参照符９で示されるように第２方向Ｘ１に延びる。第
２−次元検出素子１０の検出面は、この第２方同Ｘ１に
交差して延ひ、この実施例では、′第２方向Ｘ１に垂直
な方向Ｙ２である。
一次元位置検出素子５は、Ｘ２方向に移動した直線状に
結像された光点像４を検出し、位置演算処理回路６に信
号老出力する。位置演算処理回路６で処理された位置信
号は、補正回路７で鵠差補正処理された後に、位置信号
Ｘとして出力てれる。
結像された光点像４を検出し、位置演算処理回路６に信
号老出力する。位置演算処理回路６で処理された位置信
号は、補正回路７で鵠差補正処理された後に、位置信号
Ｘとして出力てれる。
一方、ビームスプリント１の）・−フミラーによって反
射された光ｆｄ、第２レンズ８によって光力＝結像され
る。結像した像９は、Ｙ１方向検出用の一次元位置検出
累子１０によって光点位置７５ｉ検出される。位置演算
処理回路１１は、光点位置を演算し、補正回路１２によ
って誤差補正処理を行なグた後に、位置信号、Ｙとして
出力される。
射された光ｆｄ、第２レンズ８によって光力＝結像され
る。結像した像９は、Ｙ１方向検出用の一次元位置検出
累子１０によって光点位置７５ｉ検出される。位置演算
処理回路１１は、光点位置を演算し、補正回路１２によ
って誤差補正処理を行なグた後に、位置信号、Ｙとして
出力される。
光点の像を肌ルンズ３、第２レンズ８によって線状とし
たことにより、光点か二次元、三次元で移動しても俸の
一部が常に一次元位置検出素子１０上に乗るようにして
位置検出を可能にしている０ このようにして、二次元移動する被検出物体２全２組の
一次元成分に分割することができるようになる。
たことにより、光点か二次元、三次元で移動しても俸の
一部が常に一次元位置検出素子１０上に乗るようにして
位置検出を可能にしている０ このようにして、二次元移動する被検出物体２全２組の
一次元成分に分割することができるようになる。
第１お工ひ第２−次元イ）けｔ検出素子５，１０に、た
とえばシリコン・ホトダイオードで応用した半導体から
成り、検出面は、ＰＩ←となっており、その反対側の面
はＮ層でありＰ Ｉ＠とＮ層との中１％］に（は、１層
となっている。Ｐ層およびＮ層は、均一な抵抗層であり
、検出面に入射した光の位置灯、長手方向両端部に配置
された電極までの距ａ３（。
とえばシリコン・ホトダイオードで応用した半導体から
成り、検出面は、ＰＩ←となっており、その反対側の面
はＮ層でありＰ Ｉ＠とＮ層との中１％］に（は、１層
となっている。Ｐ層およびＮ層は、均一な抵抗層であり
、検出面に入射した光の位置灯、長手方向両端部に配置
された電極までの距ａ３（。
たかって抵抗値によって分割でれる。こうして＋刀１お
よび訊２−次元位置検田素子の結偶位置金連続して、正
確に検出することが可能である。
よび訊２−次元位置検田素子の結偶位置金連続して、正
確に検出することが可能である。
−次元位置検出素子の面積は、先行技術の二次元位置検
出素子よりも著しく小さいので、分布容量が不妊〈なり
、昭’ｔｂｌ流雑曽も小さくなる。このため良好なＳ／
Ｎ比が得られる。
出素子よりも著しく小さいので、分布容量が不妊〈なり
、昭’ｔｂｌ流雑曽も小さくなる。このため良好なＳ／
Ｎ比が得られる。
本発明では、二次元の一差補正データが一次元の補正デ
ータ２組で代行できるようになる。たとえは、各座標に
ついて１００ （１分の１の分解能を得るためには、先
行技術である二次元位置検出装置で１は１０００ ｘ
１０００で１００万点分のネ１３１正データ全得る必要
がある。しかし本発明では、２０００点分の補正データ
奮発るだけでよい。すなわち、１７Ｍの分解能奮発るた
めには、先行技術である二次元位置検出装置ではＢ／Ｉ
２分のデータを必要とするが、本発明でＢ、２Ｍ分の
データだけでよい。このため分解能が大きくなる惰、先
行技術の二次元位＋３検出装置と本発明の差は大きくな
る。このように本発明は、先行技術の二次元位置検出装
置板よりも補正データが少なくなるので高速度に処理で
きる。
ータ２組で代行できるようになる。たとえは、各座標に
ついて１００ （１分の１の分解能を得るためには、先
行技術である二次元位置検出装置で１は１０００ ｘ
１０００で１００万点分のネ１３１正データ全得る必要
がある。しかし本発明では、２０００点分の補正データ
奮発るだけでよい。すなわち、１７Ｍの分解能奮発るた
めには、先行技術である二次元位置検出装置ではＢ／Ｉ
２分のデータを必要とするが、本発明でＢ、２Ｍ分の
データだけでよい。このため分解能が大きくなる惰、先
行技術の二次元位＋３検出装置と本発明の差は大きくな
る。このように本発明は、先行技術の二次元位置検出装
置板よりも補正データが少なくなるので高速度に処理で
きる。
本発明（は、二次元移動する被検出物体全検出する装置
であるが、１台の光点位置検出装置の検出できる二次元
位置に直交するように２台目の光点位置検出装置全設置
すると三次元位置を検出できる０ 物体の撮動、ねじれの変位全検出するには、変位点に光
をあて、その反射光を検出することで変位全検出できる
。
であるが、１台の光点位置検出装置の検出できる二次元
位置に直交するように２台目の光点位置検出装置全設置
すると三次元位置を検出できる０ 物体の撮動、ねじれの変位全検出するには、変位点に光
をあて、その反射光を検出することで変位全検出できる
。
また本発明の一次元位置検出素子は、単体であるのでア
ナログ的に位置検出できる。そのため、被検出位置が高
速歴に移動しても位置検出できる。
ナログ的に位置検出できる。そのため、被検出位置が高
速歴に移動しても位置検出できる。
効果
以上のように、本発明によれは、二次元の誤差補正全一
次元の補正データ２組で代行できるため、データ取得実
験の手１１；１や必要なメモリ容量全大幅に低減でき、
かつ筒速度で良好なＳ／Ｎ比で光点付性を検出できる。
次元の補正データ２組で代行できるため、データ取得実
験の手１１；１や必要なメモリ容量全大幅に低減でき、
かつ筒速度で良好なＳ／Ｎ比で光点付性を検出できる。
凹゛動、は本発明の一実施例である光点位置検出装置の
ブロック図である。 １・・・ビームスプリッタ、１ａ・・・〕１−７ミラー
、３・・・第ルンズ、５．１０・・・−次元位置検出素
子、６．１１・・・位置演■処理ｌｕ路、７，１２・・
・神正回路、８・・・第２レンズ
ブロック図である。 １・・・ビームスプリッタ、１ａ・・・〕１−７ミラー
、３・・・第ルンズ、５．１０・・・−次元位置検出素
子、６．１１・・・位置演■処理ｌｕ路、７，１２・・
・神正回路、８・・・第２レンズ
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 ハーフミラ−と、 ハーフミラ−金通過した光全第１方向に延在する第ルン
ズと、 第ルンズからの像が結像され第１方向に交差して延びる
検出面全有しこの検出面の長手方向の結像位置を検出す
る第１−次元位置検出素子と、ハーフミラ−によって反
射した光全第１方向に垂直な第２方向に延在する第２レ
ンズと、第２レンズからの像が結像され第２方向に交差
して延びる検出面ヲ有しこの検出面の長手方向の結像位
置全検出する第２−次元位置検出素子と、第１および第
２−次元位置検出素子からの出力全受信して演算処理し
、物体の位置全検出する処理手段とを含むことを特徴と
する位置検出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20530183A JPS6095308A (ja) | 1983-10-31 | 1983-10-31 | 位置検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20530183A JPS6095308A (ja) | 1983-10-31 | 1983-10-31 | 位置検出装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6095308A true JPS6095308A (ja) | 1985-05-28 |
Family
ID=16504689
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20530183A Pending JPS6095308A (ja) | 1983-10-31 | 1983-10-31 | 位置検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6095308A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5640241A (en) * | 1994-02-23 | 1997-06-17 | Kabushikikaisha Wacom | Light spot position measuring method of detecting one-dimensional position by two-dimensional sensor |
| US5642164A (en) * | 1994-02-22 | 1997-06-24 | Kabushikikaisha Wacom | Light spot position measuring apparatus having orthogonal cylindrical lenses |
-
1983
- 1983-10-31 JP JP20530183A patent/JPS6095308A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5642164A (en) * | 1994-02-22 | 1997-06-24 | Kabushikikaisha Wacom | Light spot position measuring apparatus having orthogonal cylindrical lenses |
| US5640241A (en) * | 1994-02-23 | 1997-06-17 | Kabushikikaisha Wacom | Light spot position measuring method of detecting one-dimensional position by two-dimensional sensor |
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