JPS61283888A - 侵入物体探知方法 - Google Patents
侵入物体探知方法Info
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- JPS61283888A JPS61283888A JP60125380A JP12538085A JPS61283888A JP S61283888 A JPS61283888 A JP S61283888A JP 60125380 A JP60125380 A JP 60125380A JP 12538085 A JP12538085 A JP 12538085A JP S61283888 A JPS61283888 A JP S61283888A
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- 238000001514 detection method Methods 0.000 title claims description 27
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims description 5
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 239000000284 extract Substances 0.000 description 1
- UFHLMYOGRXOCSL-UHFFFAOYSA-N isoprothiolane Chemical compound CC(C)OC(=O)C(C(=O)OC(C)C)=C1SCCS1 UFHLMYOGRXOCSL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 1
- 210000002784 stomach Anatomy 0.000 description 1
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- Geophysics And Detection Of Objects (AREA)
- Optical Radar Systems And Details Thereof (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
この発明は、所定の空間領域内への侵入物体を探知する
侵入物体探知方法に関する。
侵入物体探知方法に関する。
一般に、所定の空間領域内への高速飛行物体などの侵入
を探知する場合、走査手段により、前記空間領域の仮想
断面に3いてパルスレーザ光をラスク走査させ、前記領
域内への侵入物体による前記パルスレーザ光の反射光を
光検出器により検出して前記物体の前記領域内への侵入
を探知している。
を探知する場合、走査手段により、前記空間領域の仮想
断面に3いてパルスレーザ光をラスク走査させ、前記領
域内への侵入物体による前記パルスレーザ光の反射光を
光検出器により検出して前記物体の前記領域内への侵入
を探知している。
ところが、前記した探知方法では、レーザ光の走査距離
が長くなって前記した仮想断面全面を1回走査するのに
長時間を要するという問題があり、逆に走査時間の短縮
を図るためにパルスレーザ光の走査速度を速くすると、
単位面積当りのパルスレーザ光の放射エネルギー密度が
低下し、物体による反射光のエネルギー密度が低下する
ため、前記光検出器により物体からの反射レーザ光を検
出できなくなり、侵入物体の見落しが発生する可能性が
高いという問題がある。
が長くなって前記した仮想断面全面を1回走査するのに
長時間を要するという問題があり、逆に走査時間の短縮
を図るためにパルスレーザ光の走査速度を速くすると、
単位面積当りのパルスレーザ光の放射エネルギー密度が
低下し、物体による反射光のエネルギー密度が低下する
ため、前記光検出器により物体からの反射レーザ光を検
出できなくなり、侵入物体の見落しが発生する可能性が
高いという問題がある。
この発明は、前記の点に留意してなされ、物体からの反
射光のエネルギー密度が低下することなく、パルスレー
ザ光の走査時間を短縮するようにしたものであり、空間
領域にパルスレーザ光を放射し、前記領域内への侵入物
体による前記レーザ光の反射光を検出して前記物体の前
記領域内への侵入を探知する侵入物体探知方法において
、前記パルスレーザ光の光路を錐状に走査させることを
特徴とする侵入物体探知方法である。
射光のエネルギー密度が低下することなく、パルスレー
ザ光の走査時間を短縮するようにしたものであり、空間
領域にパルスレーザ光を放射し、前記領域内への侵入物
体による前記レーザ光の反射光を検出して前記物体の前
記領域内への侵入を探知する侵入物体探知方法において
、前記パルスレーザ光の光路を錐状に走査させることを
特徴とする侵入物体探知方法である。
したがって、この発明では、パルスレーザ光の光路が錐
状に走査され、探知すべき空間領域の仮想断面の周囲に
ループ状にパルスレーザ光が走査されることになり、前
記仮想断面をラスク走査する場合に比べ、走査距離が短
くなって走査時間が短縮され、前記したようにパルスレ
ーザ光の走査速度を高速化する必要がな(、高速化によ
るパルスレーザ光の放射エネルギー密度の低下もない。
状に走査され、探知すべき空間領域の仮想断面の周囲に
ループ状にパルスレーザ光が走査されることになり、前
記仮想断面をラスク走査する場合に比べ、走査距離が短
くなって走査時間が短縮され、前記したようにパルスレ
ーザ光の走査速度を高速化する必要がな(、高速化によ
るパルスレーザ光の放射エネルギー密度の低下もない。
つぎに、この発明を、その実施例を示した図面て、(1
)はHe−Neレーザ等の連続発振型のレーザ発振器、
121は発振器(1)からの出力レーザ光のビーム径を
広げるコリメータ、+31はポッケルスセル等からなる
AO変調器であり、連続発振による発振器(1)からの
レーザ光を、変調器ドライバ(4)による変調用高周波
信号により変調してパルスレーザ光に変換、出力する。
)はHe−Neレーザ等の連続発振型のレーザ発振器、
121は発振器(1)からの出力レーザ光のビーム径を
広げるコリメータ、+31はポッケルスセル等からなる
AO変調器であり、連続発振による発振器(1)からの
レーザ光を、変調器ドライバ(4)による変調用高周波
信号により変調してパルスレーザ光に変換、出力する。
なお、変調器ドライバ(4)の変調用高周波信号が後述
の信号処理手段に入力される。
の信号処理手段に入力される。
(5)は変調器(3)からのパルスレーザ光を分岐する
ビームスプリッタ、(6)はビームスプリッタ(5)を
透過したパルスレーザ光を後述のY軸走査鏡表面に集光
する集光レンズ、(n、(8)はそれぞれX軸、Y軸走
査手段であり、集光レンズ(6)を介して入射されるパ
ルスレーザ光を反射するX軸走査鏡(7a)。
ビームスプリッタ、(6)はビームスプリッタ(5)を
透過したパルスレーザ光を後述のY軸走査鏡表面に集光
する集光レンズ、(n、(8)はそれぞれX軸、Y軸走
査手段であり、集光レンズ(6)を介して入射されるパ
ルスレーザ光を反射するX軸走査鏡(7a)。
Y軸走査鏡(8a)それぞれと、図示されていない走査
用ドライバからのX軸、Y軸走査信号にもとづき、両鏡
(7a)、 (8a)を回転させて所定の空間領域にお
いてパルスレーザ光の光路を錐状に走査させるX軸走査
部(7b)、 Y軸走査部(8b)それぞれとにより構
成されている。
用ドライバからのX軸、Y軸走査信号にもとづき、両鏡
(7a)、 (8a)を回転させて所定の空間領域にお
いてパルスレーザ光の光路を錐状に走査させるX軸走査
部(7b)、 Y軸走査部(8b)それぞれとにより構
成されている。
(9)はY袖瓦射鏡(8a)の反射面の中心から焦点距
離だけ離れた位置に配設され侵入物体からの反射レーザ
光を集光する広角レンズ、(至)は広角レンズ(9)1
両走査鏡(8a)、 (7a)、集光レンズ(6)を経
てビームスプリッタ(6)により反射された侵入物体か
らの反射レーザ光を集光する補助レンズ、(111は補
助レンズαOにより集光された侵入物体からの反射レー
ザ力を検出して検出・信号を出力する検出手段、flf
fiは信号処理手段であり、前記検出信号を処理し、前
記高周波信号との位相差による時間差を導出するように
なっており、発振器(l)、コリメータ121゜変調器
(3)、ドライバ(4)、ビームスプリッタ(6)、各
レンズ+6) 、 (9) 、αO9両走前走査手段)
、 (8) 、検出手段tut # 占び処理手段α
2により探知装置G3が構成されている。
離だけ離れた位置に配設され侵入物体からの反射レーザ
光を集光する広角レンズ、(至)は広角レンズ(9)1
両走査鏡(8a)、 (7a)、集光レンズ(6)を経
てビームスプリッタ(6)により反射された侵入物体か
らの反射レーザ光を集光する補助レンズ、(111は補
助レンズαOにより集光された侵入物体からの反射レー
ザ力を検出して検出・信号を出力する検出手段、flf
fiは信号処理手段であり、前記検出信号を処理し、前
記高周波信号との位相差による時間差を導出するように
なっており、発振器(l)、コリメータ121゜変調器
(3)、ドライバ(4)、ビームスプリッタ(6)、各
レンズ+6) 、 (9) 、αO9両走前走査手段)
、 (8) 、検出手段tut # 占び処理手段α
2により探知装置G3が構成されている。
つぎに、探知装置Q3の詳細なブロック構成を示す第2
図について説明する。なお、同図において第1図と同一
記号は同一のものを示す。
図について説明する。なお、同図において第1図と同一
記号は同一のものを示す。
同図において、■はパルスレーザ光の走査領域内に侵入
した侵入物体、Qlは両走査手段(7) 、 (8)に
X軸、Y軸走査信号を出力する走査用ドライバ、(+1
1は物体1141からの反射光を受光して電気信号に変
換する検出器、α71Gt検出器oOからの信号のうち
変調用高周波信号の周波数に相当する成分のみを取り出
し検出信号として出力するバンドパスフィルタ(以下B
PFという)であり、検出器tugおよびBPFαηに
より検出手段(Il+が構成されている。賭はBPFQ
ηにより取り出された所定の周波数成分からなる検出信
号の前記高周波信号との相関検波を行なう相関検波部、
翰は不要雑音の除去等を行なう雑音除去部であり、相関
検波部端、雑音除去部α優により信号処理手段ατが構
成されて8す、信号処理手段+121により導出された
前記検出信号と前記高周波信号との位相差による時間差
および光速にもとづき、マイクロコンピュータ四により
装置a3と侵入物体I14との間の距離が算出され、検
出手段Tl1lによる物体値4からの反射光検出時の両
走査鏡(7ak、 (aa)の回転角度を定めるドライ
バα〜によるX軸、Y軸走査信号にもとづき、コンピュ
ータ四により物体−の方位が算出される。
した侵入物体、Qlは両走査手段(7) 、 (8)に
X軸、Y軸走査信号を出力する走査用ドライバ、(+1
1は物体1141からの反射光を受光して電気信号に変
換する検出器、α71Gt検出器oOからの信号のうち
変調用高周波信号の周波数に相当する成分のみを取り出
し検出信号として出力するバンドパスフィルタ(以下B
PFという)であり、検出器tugおよびBPFαηに
より検出手段(Il+が構成されている。賭はBPFQ
ηにより取り出された所定の周波数成分からなる検出信
号の前記高周波信号との相関検波を行なう相関検波部、
翰は不要雑音の除去等を行なう雑音除去部であり、相関
検波部端、雑音除去部α優により信号処理手段ατが構
成されて8す、信号処理手段+121により導出された
前記検出信号と前記高周波信号との位相差による時間差
および光速にもとづき、マイクロコンピュータ四により
装置a3と侵入物体I14との間の距離が算出され、検
出手段Tl1lによる物体値4からの反射光検出時の両
走査鏡(7ak、 (aa)の回転角度を定めるドライ
バα〜によるX軸、Y軸走査信号にもとづき、コンピュ
ータ四により物体−の方位が算出される。
つぎに、前記実施例の動作について説明する。
まず、発振器filが第3図(a)に示すようにオン状
態になり、連続発振を開始すると、同図(b)に示すよ
うな変調器ドライバ(4)からの約40〜80MHzの
変調用高周波信号にもとづき、変調器(3)により発振
器+11からの連続発振レーザ光が変調され、変調器(
3)から同図(C)に示すようなパルスレーザ光が所定
の操り返し時間で出力される。
態になり、連続発振を開始すると、同図(b)に示すよ
うな変調器ドライバ(4)からの約40〜80MHzの
変調用高周波信号にもとづき、変調器(3)により発振
器+11からの連続発振レーザ光が変調され、変調器(
3)から同図(C)に示すようなパルスレーザ光が所定
の操り返し時間で出力される。
そして、走査用ドライバ(lFAからの両走査信号によ
り、両走査部(7b)、 (8b)が作動して両走査鏡
(7a)、 (8a)がそれぞれ所定範囲内で回転し、
両走査@ (7a)、 (8a)の回転により、変調器
(3)からのパルスレーザ光の光路が円錐、m円錐、角
錐などの錐状に走査され、たとえば第1図に示すように
、広角レンズ(9)を頂点とする四角錐状の空間領域を
想定し、該領域におけるたとえば1辺約100mの仮想
断面Sの隣接する2辺をX軸、Y軸としたときに、前記
断面Sの4辺LM、 MN、 No、 OL Ic B
って矢印方向にパルスレーザ光が1秒前後の走査時間で
走査される。
り、両走査部(7b)、 (8b)が作動して両走査鏡
(7a)、 (8a)がそれぞれ所定範囲内で回転し、
両走査@ (7a)、 (8a)の回転により、変調器
(3)からのパルスレーザ光の光路が円錐、m円錐、角
錐などの錐状に走査され、たとえば第1図に示すように
、広角レンズ(9)を頂点とする四角錐状の空間領域を
想定し、該領域におけるたとえば1辺約100mの仮想
断面Sの隣接する2辺をX軸、Y軸としたときに、前記
断面Sの4辺LM、 MN、 No、 OL Ic B
って矢印方向にパルスレーザ光が1秒前後の走査時間で
走査される。
このとき、X軸走査鏡(7a)の回転によりパルスレー
ザ光が前記X軸方向に走査され、Y軸走査鏡(8a)の
回転によりパルスレーザ光が前記Y軸方向に走査される
のは言うまでもない。
ザ光が前記X軸方向に走査され、Y軸走査鏡(8a)の
回転によりパルスレーザ光が前記Y軸方向に走査される
のは言うまでもない。
つぎに、前記したようなパルスレーザ光の走査領域に飛
行物体等の物体α4が侵入すると、物体Q4により前記
パルスレーザ光が反射され、物体Iからの反射光が広角
レンズ(9)により受光されて両走査境(8a)、 (
7a) 、集光レンズ(6)、ビームスプリッタ(6)
を介し補助レンズαOにより検出器αυの受光面に集光
され、検出器QBにより、集光された光が電気信号に変
換されてBPFQηに出力されBPFaηにより、物体
Hからの反射光のうちのパルスレーザ光成分に対応する
信号成分、すなわち第3図(d)に示すように同図(b
)の高周波信号の周波数に等しい信号成分が取り出され
て検出信号として出力され、信号処理手段azにより前
記検出信号と前記高周波信号との相関検波3よび雑音除
去等が行なわれ、前記検出信号と前記高周波信号との位
相差による時間差が導出される。
行物体等の物体α4が侵入すると、物体Q4により前記
パルスレーザ光が反射され、物体Iからの反射光が広角
レンズ(9)により受光されて両走査境(8a)、 (
7a) 、集光レンズ(6)、ビームスプリッタ(6)
を介し補助レンズαOにより検出器αυの受光面に集光
され、検出器QBにより、集光された光が電気信号に変
換されてBPFQηに出力されBPFaηにより、物体
Hからの反射光のうちのパルスレーザ光成分に対応する
信号成分、すなわち第3図(d)に示すように同図(b
)の高周波信号の周波数に等しい信号成分が取り出され
て検出信号として出力され、信号処理手段azにより前
記検出信号と前記高周波信号との相関検波3よび雑音除
去等が行なわれ、前記検出信号と前記高周波信号との位
相差による時間差が導出される。
このとき、第8図(C)に示すように、時刻11に出力
されたパルスレーザ光Pが物体IJ4により反射されて
同図(e)に示すように時刻t2に検出器(l11に受
光されたとすると、前記両時刻t2とtlとの差Δt(
=t2− tl )、すなわち前記検出信号と前記高周
波信号との時間差および光速C(= 3 X 10”i
gc)にもとづき、コンピュータ(7)により装置0国
と物体a暮との距離が算出されるとともに、ドライバθ
ωによるX軸、Y軸走査信号にもとづき、コンピュータ
即により物体α引の方位が算出される。
されたパルスレーザ光Pが物体IJ4により反射されて
同図(e)に示すように時刻t2に検出器(l11に受
光されたとすると、前記両時刻t2とtlとの差Δt(
=t2− tl )、すなわち前記検出信号と前記高周
波信号との時間差および光速C(= 3 X 10”i
gc)にもとづき、コンピュータ(7)により装置0国
と物体a暮との距離が算出されるとともに、ドライバθ
ωによるX軸、Y軸走査信号にもとづき、コンピュータ
即により物体α引の方位が算出される。
また、物体!141により反射されるパルスレーザ光が
2個以上ある場合には、コンピュータ嶽により物体−の
大きさ、速度等が算出される。
2個以上ある場合には、コンピュータ嶽により物体−の
大きさ、速度等が算出される。
なお、物体−の検出精度を上げるために、第4図に示す
ように、前記した仮想断面Sにおいて2〜8重の角型渦
巻状にパルスレーザ光を走査するようにしても、あるい
は第5図に示すように、仮想断面Sの各辺LM、 MN
、 No、 OL Ic G っテ波状もしくは鋸歯状
にパルスレーザ光を走査するようにしてもこの発明を同
様に実施することができる。
ように、前記した仮想断面Sにおいて2〜8重の角型渦
巻状にパルスレーザ光を走査するようにしても、あるい
は第5図に示すように、仮想断面Sの各辺LM、 MN
、 No、 OL Ic G っテ波状もしくは鋸歯状
にパルスレーザ光を走査するようにしてもこの発明を同
様に実施することができる。
また、第6図(a)に示すように、前記仮想断面Sにお
いて第4図に示すような角型渦巻状にパルスレーザ光を
走査している途中で侵入物体α4を検出した場合に、同
図(b)に示すように、一時的にパルスレーザ光の走査
を従来のラスク走査に切り換えるようにしてもよい。
いて第4図に示すような角型渦巻状にパルスレーザ光を
走査している途中で侵入物体α4を検出した場合に、同
図(b)に示すように、一時的にパルスレーザ光の走査
を従来のラスク走査に切り換えるようにしてもよい。
以上のように、この発明の侵入物体探知方法によると、
探知すべき空間領域の仮想断面の周囲にループ状にパル
スレーザ光が走査されるため、従来のように前記仮想断
面全面にわたってラスク走査する場合に比べ、走査距離
が短くなって走査時間を短縮することができ、走査速度
を高速化する必要がなく、パルスレーザ光の放射エネル
ギー密度が低下することを防止でき、侵入物体f141
の誤認。
探知すべき空間領域の仮想断面の周囲にループ状にパル
スレーザ光が走査されるため、従来のように前記仮想断
面全面にわたってラスク走査する場合に比べ、走査距離
が短くなって走査時間を短縮することができ、走査速度
を高速化する必要がなく、パルスレーザ光の放射エネル
ギー密度が低下することを防止でき、侵入物体f141
の誤認。
見落しの発生を防止することが可能となり、その効果は
顕著である。
顕著である。
図面は、この発明の侵入物体探知方法の実施列を示し、
第1図ないし第8図は1実施例であり、第1図は探知装
置の溝成図、第2図はブロック図、第3図(a)〜(e
)は動作説明用タイミングチャート、第4図、第5図上
よび第6図(a) 、 (b)はそれぞれ他の実施例の
レーザ光の走査パターンの説明図である◇ fi+・・・レーザ発振器、(31・・A O変調器、
(7) 、 (8) ・−X軸、Y軸走査手段、flI
+・・・検出手段、121・・・信号処理手段、a4・
・・侵入物体。 代理人 弁理士 藤 1)龍太部 第1図 llZ 図 第3図
第1図ないし第8図は1実施例であり、第1図は探知装
置の溝成図、第2図はブロック図、第3図(a)〜(e
)は動作説明用タイミングチャート、第4図、第5図上
よび第6図(a) 、 (b)はそれぞれ他の実施例の
レーザ光の走査パターンの説明図である◇ fi+・・・レーザ発振器、(31・・A O変調器、
(7) 、 (8) ・−X軸、Y軸走査手段、flI
+・・・検出手段、121・・・信号処理手段、a4・
・・侵入物体。 代理人 弁理士 藤 1)龍太部 第1図 llZ 図 第3図
Claims (1)
- (1)空間領域にパルスレーザ光を放射し、前記領域内
への侵入物体による前記レーザ光の反射光を検出して前
記物体の前記領域内への侵入を探知する侵入物体探知方
法において、前記パルスレーザ光の光路を錐状に走査さ
せることを特徴とする侵入物体探知方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60125380A JPS61283888A (ja) | 1985-06-10 | 1985-06-10 | 侵入物体探知方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60125380A JPS61283888A (ja) | 1985-06-10 | 1985-06-10 | 侵入物体探知方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61283888A true JPS61283888A (ja) | 1986-12-13 |
Family
ID=14908699
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60125380A Pending JPS61283888A (ja) | 1985-06-10 | 1985-06-10 | 侵入物体探知方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61283888A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0213878A (ja) * | 1988-07-01 | 1990-01-18 | Hamamatsu Photonics Kk | 光波測距装置 |
| JP2020102600A (ja) * | 2018-01-29 | 2020-07-02 | ローム株式会社 | 受発光装置の制御回路、位置検出装置、撮像装置、制御方法 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4916072A (ja) * | 1972-04-10 | 1974-02-13 | ||
| JPS5246814A (en) * | 1975-10-09 | 1977-04-14 | Canon Inc | Photocomposing machine |
-
1985
- 1985-06-10 JP JP60125380A patent/JPS61283888A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4916072A (ja) * | 1972-04-10 | 1974-02-13 | ||
| JPS5246814A (en) * | 1975-10-09 | 1977-04-14 | Canon Inc | Photocomposing machine |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0213878A (ja) * | 1988-07-01 | 1990-01-18 | Hamamatsu Photonics Kk | 光波測距装置 |
| JP2020102600A (ja) * | 2018-01-29 | 2020-07-02 | ローム株式会社 | 受発光装置の制御回路、位置検出装置、撮像装置、制御方法 |
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