JPS63222202A - 距離・傾斜角測定装置 - Google Patents
距離・傾斜角測定装置Info
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- JPS63222202A JPS63222202A JP5705787A JP5705787A JPS63222202A JP S63222202 A JPS63222202 A JP S63222202A JP 5705787 A JP5705787 A JP 5705787A JP 5705787 A JP5705787 A JP 5705787A JP S63222202 A JPS63222202 A JP S63222202A
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- Japan
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- light
- light receiving
- distance
- measured
- projection
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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〕
本発明は、溶接トーチ等の加工具と測定対象物の間の相
対距離間隔やその位置、形状等を非接触で検出するに好
適な光学的距離・傾斜角測定装置に関する。
対距離間隔やその位置、形状等を非接触で検出するに好
適な光学的距離・傾斜角測定装置に関する。
各種加工装置と被加工物（測定対象物）との間の相対距
離や被加工物の姿勢（傾斜角あるいは形状等）を非接触
で検出する場合の手段としては光学的に検出するものが
代表的である。そのような手段として特公昭５９−２７
８４３号公報に記載されたものが知られている。
離や被加工物の姿勢（傾斜角あるいは形状等）を非接触
で検出する場合の手段としては光学的に検出するものが
代表的である。そのような手段として特公昭５９−２７
８４３号公報に記載されたものが知られている。
この従来技術は、ワーク面（測定対象面）上に３個以上
のスポット光を一定拡散角をもって照射し、その像をイ
メージセンサの焦点面に結び、上記ワーク面とイメージ
センサとの相対位置関係の変化に対するイメージセンサ
の焦点面におけるスポット光像の位置変化を検出するこ
とによって。
のスポット光を一定拡散角をもって照射し、その像をイ
メージセンサの焦点面に結び、上記ワーク面とイメージ
センサとの相対位置関係の変化に対するイメージセンサ
の焦点面におけるスポット光像の位置変化を検出するこ
とによって。
ワーク面のイメージセンサ光軸に対する傾斜角を算出す
るものである。
るものである。
上記従来の角度検出方法は、ワーク面からの反射光に多
量の正反射成分が含まれるような場合（例えば、鉄板等
のワークにおいて正反射成分が強い場合）、ワーク面の
検出器に対する傾斜角および相対距離を正確に測定する
ことが困難となる問題がある。すなわち、ワーク面上に
複数個の光スポットを全て焦点を合わせて同一受光面上
に結像させることは幾何光学的に不可能であり、いくつ
かのスポット光像は焦点のぼけたものになる。
量の正反射成分が含まれるような場合（例えば、鉄板等
のワークにおいて正反射成分が強い場合）、ワーク面の
検出器に対する傾斜角および相対距離を正確に測定する
ことが困難となる問題がある。すなわち、ワーク面上に
複数個の光スポットを全て焦点を合わせて同一受光面上
に結像させることは幾何光学的に不可能であり、いくつ
かのスポット光像は焦点のぼけたものになる。
それと同時に、正反射成分が含まれるような場合はある
特定の方向への反射光が極端に強い場合が生じ光スポッ
トが受光レンズ全面に一様な光量で入射しないこととな
り、その結果、スポット光像の光量的重心位置が偏心し
、距離および傾斜角の測定出力に誤差を含むことになる
からである。
特定の方向への反射光が極端に強い場合が生じ光スポッ
トが受光レンズ全面に一様な光量で入射しないこととな
り、その結果、スポット光像の光量的重心位置が偏心し
、距離および傾斜角の測定出力に誤差を含むことになる
からである。
本発明の目的は、各光源の光をそれぞれ異なる信号光と
することにより、各受光系が互に対となる投光系の反射
信号を受光して他の投光系の影響を受けることなく距離
・傾斜角を測定することにある。
することにより、各受光系が互に対となる投光系の反射
信号を受光して他の投光系の影響を受けることなく距離
・傾斜角を測定することにある。
上記問題点は、測定対象面に光信号を投光する光源を有
する投光系と、該２ＩｎＩｎ法面からの反射光信号を受
光する受光素子を有する受光系との対が３対以上分散配
置され、各対の前記光源は互に異なる光信号を投光し、
各対の前記受光系が互に対となっている投光系の前記反
射光信号の情報を選択出力する手段を備えたセンサ部と
、受光系の該選択出力に基づいて前記投光系の所定位置
と測定対象面上の投光位置との間の相対距離を算出する
投光距離演算器と、各対の相対距離の該算出値に基づい
て前記センサ部の所定平面と前記測定対象面との平均相
対距離および傾斜角を算出する距離・傾斜角演算器とを
備えた距離・傾斜角測定装置によって解決される。
する投光系と、該２ＩｎＩｎ法面からの反射光信号を受
光する受光素子を有する受光系との対が３対以上分散配
置され、各対の前記光源は互に異なる光信号を投光し、
各対の前記受光系が互に対となっている投光系の前記反
射光信号の情報を選択出力する手段を備えたセンサ部と
、受光系の該選択出力に基づいて前記投光系の所定位置
と測定対象面上の投光位置との間の相対距離を算出する
投光距離演算器と、各対の相対距離の該算出値に基づい
て前記センサ部の所定平面と前記測定対象面との平均相
対距離および傾斜角を算出する距離・傾斜角演算器とを
備えた距離・傾斜角測定装置によって解決される。
上記本発明の構成によれば、各投光系はそれぞれ固有の
光信号を測定対象面に投光し、この反射光信号の中から
各受光系は、対応する投光系の反射光信号に基づく情報
を選択的に出力し、該情報に基づき投光距離演算器は各
対の投光系の所定位置と測定対象面上の投光位置との間
の相対位置を算出し、該算出値に基づき距離・傾斜演算
器はセンサ部の所定平面と測定対象面との平均相対距離
および傾斜角を算出する。
光信号を測定対象面に投光し、この反射光信号の中から
各受光系は、対応する投光系の反射光信号に基づく情報
を選択的に出力し、該情報に基づき投光距離演算器は各
対の投光系の所定位置と測定対象面上の投光位置との間
の相対位置を算出し、該算出値に基づき距離・傾斜演算
器はセンサ部の所定平面と測定対象面との平均相対距離
および傾斜角を算出する。
本発明にかかわる実施例を第１図〜第６図を用いて説明
する。
する。
第１図、第２図は本発明にかかわる装置のブロック図で
あり、第１図は光信号として波長の異なる光を用いた場
合、第２図は信号波として互に異なる変調波を用いた場
合を示す６本装置は大きく分けると光信号を測定対象面
２に投光９，１０゜１１してその反射光信号を受は検出
信号として出力するセンサ部１と、コントローラ部１８
より構成され、該コントローラ部１８は、センサ部１を
制御する発光コントロール部１９と、前記検出値に基づ
き各投光系のセンサ部１所定位置（本実施例では投光レ
ンズ６．７．８の中心位置）と測定対象面上の投光位置
９，１０．１１との相対距離を算出する投光距離演算器
２０と、各投光系の該相対距離を入力し、該相対距離の
平均値および各投光系のセンサ部１前記所定位置によっ
て規定される平面（本実施例では各投光レンズ６．７．
８の中心点を含む平面）と測定対象面との傾斜角を算出
する距離・傾斜角演算器よりなる。
あり、第１図は光信号として波長の異なる光を用いた場
合、第２図は信号波として互に異なる変調波を用いた場
合を示す６本装置は大きく分けると光信号を測定対象面
２に投光９，１０゜１１してその反射光信号を受は検出
信号として出力するセンサ部１と、コントローラ部１８
より構成され、該コントローラ部１８は、センサ部１を
制御する発光コントロール部１９と、前記検出値に基づ
き各投光系のセンサ部１所定位置（本実施例では投光レ
ンズ６．７．８の中心位置）と測定対象面上の投光位置
９，１０．１１との相対距離を算出する投光距離演算器
２０と、各投光系の該相対距離を入力し、該相対距離の
平均値および各投光系のセンサ部１前記所定位置によっ
て規定される平面（本実施例では各投光レンズ６．７．
８の中心点を含む平面）と測定対象面との傾斜角を算出
する距離・傾斜角演算器よりなる。
センサ部１は投光系と受光系との対を３対以上備えて構
成されている。この実施例では３対である。すなわち、
各投光系は光源３および投光レンズ６と、光源４および
投光レンズ７と、光源５および投光レンズ８とからなる
。各受光系は受光素子１５、フィルタ２２および受光レ
ンズ１２と、受光素子１６．フィルタ２３および受光レ
ンズ１３と、受光素子１７．フィルタ２４および受光レ
ンズ１４とからなる。このうち、光源３の投光系と受光
素子１５の受光系とが１対で対応し、他も同様に、光源
４の投光系と受光素子１６の受光系、光源５の投光系と
受光素子１７の受光系がそれぞれ対を成している。各投
光系と受光系の配置関係は、平面的にみて第３図に示す
ように互に三角形をなす位置とされ、正面的にみて実施
例では第４図に示すように各光源３，４．５が同一高さ
位置であり、各受光素子１５，１６，１７も同一高さ位
置とされているが、同一高さに限定する必要はない。
成されている。この実施例では３対である。すなわち、
各投光系は光源３および投光レンズ６と、光源４および
投光レンズ７と、光源５および投光レンズ８とからなる
。各受光系は受光素子１５、フィルタ２２および受光レ
ンズ１２と、受光素子１６．フィルタ２３および受光レ
ンズ１３と、受光素子１７．フィルタ２４および受光レ
ンズ１４とからなる。このうち、光源３の投光系と受光
素子１５の受光系とが１対で対応し、他も同様に、光源
４の投光系と受光素子１６の受光系、光源５の投光系と
受光素子１７の受光系がそれぞれ対を成している。各投
光系と受光系の配置関係は、平面的にみて第３図に示す
ように互に三角形をなす位置とされ、正面的にみて実施
例では第４図に示すように各光源３，４．５が同一高さ
位置であり、各受光素子１５，１６，１７も同一高さ位
置とされているが、同一高さに限定する必要はない。
光源としては、ＬＥＤや各種レーザ発光源を用いること
ができ、光源の数は本実施例では３個であるが、これに
限定する必要はなく、３個以上でよい、また、各投光ビ
ームの相互関係は平行、拡散、収束のいずれでもよいが
、説明を簡単にするため、本実施例では３つの各投光ビ
ームは互に平行であるものとする。
ができ、光源の数は本実施例では３個であるが、これに
限定する必要はなく、３個以上でよい、また、各投光ビ
ームの相互関係は平行、拡散、収束のいずれでもよいが
、説明を簡単にするため、本実施例では３つの各投光ビ
ームは互に平行であるものとする。
受光素子１５，１６．１７としては半導体−次元光位置
検出素子（Ｐ Ｓ Ｄ ： Ｐｏ５ｉｔｉｏｎ ５ｅｎ
ｓｉｔｉｖｅＤｅｔｅｃｔｏｒ ）が適当である。すな
わち、他の種類の受光素子と対比した場合、ＣＣＤ （
ＣｈａｒｇｅｄＣｏｕρｌａｄ Ｄｅｖｉｃｅ）は走査
時間分だけ応答速度の遅れがあり、フォトダイオードア
レイは光像の分解能の点で劣るからである。これらに対
し、ＰＳＤの場合は高速応答性（１０μＳ程度）を有し
、サンプリング周期の短い（例えば、５ＫＨｚ）測定が
可能であり、ＰＳＤが適当である。
検出素子（Ｐ Ｓ Ｄ ： Ｐｏ５ｉｔｉｏｎ ５ｅｎ
ｓｉｔｉｖｅＤｅｔｅｃｔｏｒ ）が適当である。すな
わち、他の種類の受光素子と対比した場合、ＣＣＤ （
ＣｈａｒｇｅｄＣｏｕρｌａｄ Ｄｅｖｉｃｅ）は走査
時間分だけ応答速度の遅れがあり、フォトダイオードア
レイは光像の分解能の点で劣るからである。これらに対
し、ＰＳＤの場合は高速応答性（１０μＳ程度）を有し
、サンプリング周期の短い（例えば、５ＫＨｚ）測定が
可能であり、ＰＳＤが適当である。
各受光素子１５，１６，１７は第１図〜第５図のそれぞ
れに示すように１反射光信号の入射方向に対して傾斜し
た状庵で配置されている。これは、次の理由による。す
なわち、ワーク面２で反射された各光信号は各受光レン
ズ１２，１３．１４のそれぞれのレンズを通って各受光
素子１５，１６゜１７の受光面に照射され、ワーク面２
の位置が第５図の実線に示すように変化（第５図では降
下）した場合、受光素子１５，１６，１７の受光面上に
結像される光信号の光像の位置が変化（第５図では左側
に変化）することになる。この場合に、ワーク面２の位
置変化に対応して常に受光素子１５．１６，１７の各受
光面上に焦点の合った光信号の光像が結ばれるためには
、投光位置９゜１０．１１が受光レンズ１２，１３，１
４から離れると結像位置は受光レンズに近づくため図示
するように傾けて配置することが適当である。その傾き
の程度としては、例えば受光素子１７についていえば、
受光レンズ１４面延在方向線と受光素子１７の延在方向
線との交点が投光レンズ８のレンズ中心を通る投光信号
光の光軸上に位置するように設定する。このことは他の
受光素子１５゜１７についても同様であり、説明は省略
する。
れに示すように１反射光信号の入射方向に対して傾斜し
た状庵で配置されている。これは、次の理由による。す
なわち、ワーク面２で反射された各光信号は各受光レン
ズ１２，１３．１４のそれぞれのレンズを通って各受光
素子１５，１６゜１７の受光面に照射され、ワーク面２
の位置が第５図の実線に示すように変化（第５図では降
下）した場合、受光素子１５，１６，１７の受光面上に
結像される光信号の光像の位置が変化（第５図では左側
に変化）することになる。この場合に、ワーク面２の位
置変化に対応して常に受光素子１５．１６，１７の各受
光面上に焦点の合った光信号の光像が結ばれるためには
、投光位置９゜１０．１１が受光レンズ１２，１３，１
４から離れると結像位置は受光レンズに近づくため図示
するように傾けて配置することが適当である。その傾き
の程度としては、例えば受光素子１７についていえば、
受光レンズ１４面延在方向線と受光素子１７の延在方向
線との交点が投光レンズ８のレンズ中心を通る投光信号
光の光軸上に位置するように設定する。このことは他の
受光素子１５゜１７についても同様であり、説明は省略
する。
° 光信号として波長の異なる光を用いた場合の実施例
を第６図により説明する。
を第６図により説明する。
光源３，４．５のそれぞれの光の波長を７５０ｎｍ、７
８０ｎｍ、８１０ｎｍとし、それぞれのレーザダイオー
ドより発光すると、対応する受光レンズ１２，１３，１
４の前に設けられた光学的バンドフィルタ２２，２３．
２４によって第６図右側に示した透過率のように各対応
する光源３゜４．５の発光した波長の光のみが、対応す
る受光レンズ１２，１３．１４を通り、対応する受光素
子１５，１６．１７上に結像される。
８０ｎｍ、８１０ｎｍとし、それぞれのレーザダイオー
ドより発光すると、対応する受光レンズ１２，１３，１
４の前に設けられた光学的バンドフィルタ２２，２３．
２４によって第６図右側に示した透過率のように各対応
する光源３゜４．５の発光した波長の光のみが、対応す
る受光レンズ１２，１３．１４を通り、対応する受光素
子１５，１６．１７上に結像される。
次に光信号として異なる周波数で変調した変調光を用い
た場合の実施例を第７図により説明する。
た場合の実施例を第７図により説明する。
第７図左下にその一例を示した発信回路により。
搬送波として所定の波長を有する光に、５ＫＨｚ。
１０ＫＩｌｚ、１５ＫＨｚの信号波を発生し、これによ
って変調された変調光を光源３，４．５からそれぞれ発
光する。受光系の各受光レンズ１２，１３゜１４、各受
光素子１５，１６，１７は各対となる光源の変調光のみ
でなく他の対の変調光も受光する。しかし受光素子１５
，１６．１７の出力をそれぞれの電気的バンドフィルタ
２２，２３．２４に入力するとその出力は、受光系に対
応した光源３．４．５の変調光を選択することができる
。各周波数の変調光に対する電気的バンドフィルタ２２
．２３．２４の通過率を第７図右上に示し、このフィル
タ回路の一例を同図右下に示す。
って変調された変調光を光源３，４．５からそれぞれ発
光する。受光系の各受光レンズ１２，１３゜１４、各受
光素子１５，１６，１７は各対となる光源の変調光のみ
でなく他の対の変調光も受光する。しかし受光素子１５
，１６．１７の出力をそれぞれの電気的バンドフィルタ
２２，２３．２４に入力するとその出力は、受光系に対
応した光源３．４．５の変調光を選択することができる
。各周波数の変調光に対する電気的バンドフィルタ２２
．２３．２４の通過率を第７図右上に示し、このフィル
タ回路の一例を同図右下に示す。
上述のごとく、本発明によれば、各受光系は、対応する
投光系の光信号のみ出力することができ、他の投光系に
よる干渉は受けない。
投光系の光信号のみ出力することができ、他の投光系に
よる干渉は受けない。
コントローラ部１８は、互に波長の異る光又は互に異な
る変調波を発生する発光コントロール部１９、投光距離
演算器２０および距離・傾斜角演算器２１より構成され
る。
る変調波を発生する発光コントロール部１９、投光距離
演算器２０および距離・傾斜角演算器２１より構成され
る。
第１図に示す発光コントロール部１９は、第６図に示す
実施例では、レーザダイオード３，４゜５に可視光（発
振波長８５０ｎｍ、７８０ｎｍ）、赤外光（発振波長８
１０ｎｍ）を発生させ、その光量等を制御し、第７図に
示す実施例では、発信回路より５に七、ｌ０ＫＩ（ｚ、
１５ＫＩ（ｚの信号波を発生し、レーザダイオード３，
４．５より変調光を発生させ、その光量等の制御を行う
。
実施例では、レーザダイオード３，４゜５に可視光（発
振波長８５０ｎｍ、７８０ｎｍ）、赤外光（発振波長８
１０ｎｍ）を発生させ、その光量等を制御し、第７図に
示す実施例では、発信回路より５に七、ｌ０ＫＩ（ｚ、
１５ＫＩ（ｚの信号波を発生し、レーザダイオード３，
４．５より変調光を発生させ、その光量等の制御を行う
。
投光距離演算器２０は、各受光系から出力される検出信
号に基づいて各投光位１１９，１０．１１と各投光系の
投光レンズ６．７．８の中心位置との間の相対距離（以
下、投光距離という−）０２−Ｄ、、 Ｄ、を算出する
ものである。ここで、投光距離り、、 Ｄ、、 Ｄ、の
算出方法を説明する。なお、説明を簡単にするため、第
４図との対応において光源５と投光位置１１との間の投
光距離Ｄ３についてのみ説明する。
号に基づいて各投光位１１９，１０．１１と各投光系の
投光レンズ６．７．８の中心位置との間の相対距離（以
下、投光距離という−）０２−Ｄ、、 Ｄ、を算出する
ものである。ここで、投光距離り、、 Ｄ、、 Ｄ、の
算出方法を説明する。なお、説明を簡単にするため、第
４図との対応において光源５と投光位置１１との間の投
光距離Ｄ３についてのみ説明する。
第５図において、投光レンズ８のレンズ中心点とワーク
面２上の投光位置１１との相対距離をＤ３とし、投光レ
ンズ８のレンズ中心点と受光レンズ１４のレンズ中心点
との間の距離をＬ３一定とし、投光信号光と反射信号光
とのなす角を０３とする。いま、ワーク面２の高さ位置
が点線位置から実線位置に変化した場合、実線位置にお
ける投光位置１１と受光レンズ１４のレンズ中心とを結
ぶ直線（すなわち、反射ビーム）は実線のごとく変化し
、受光素子１７の受光面における信号光像の位置が変化
する。、このときの受光素子１７の出力信号Ｓ３は角θ
、の関数として表わされ、５３＝ｆ （０，） 角θ、は 、°・０３＝ｆ″″１（ｓａ） ・・・・
・・・・・（１）となる。そして、投光距離り、は Ｄ、＝□ ｔａｎ Ｏ。
面２上の投光位置１１との相対距離をＤ３とし、投光レ
ンズ８のレンズ中心点と受光レンズ１４のレンズ中心点
との間の距離をＬ３一定とし、投光信号光と反射信号光
とのなす角を０３とする。いま、ワーク面２の高さ位置
が点線位置から実線位置に変化した場合、実線位置にお
ける投光位置１１と受光レンズ１４のレンズ中心とを結
ぶ直線（すなわち、反射ビーム）は実線のごとく変化し
、受光素子１７の受光面における信号光像の位置が変化
する。、このときの受光素子１７の出力信号Ｓ３は角θ
、の関数として表わされ、５３＝ｆ （０，） 角θ、は 、°・０３＝ｆ″″１（ｓａ） ・・・・
・・・・・（１）となる。そして、投光距離り、は Ｄ、＝□ ｔａｎ Ｏ。
で表わされる。
したがって、投光距離演算器２０は上記（２）式により
投光距離Ｄ３を算出することになる。他の投光距離り、
、Ｄ、についても同様である。
投光距離Ｄ３を算出することになる。他の投光距離り、
、Ｄ、についても同様である。
次に、距離・傾斜角演算器２１は、上述のようにして求
められた各投光距離算出値Ｄ１．Ｄ、、Ｄ３に基づいて
センサ部１の位置とワーク面２との相対距離およびセン
サ部１の所定平面に対するワーク面２の傾斜角を算出す
るものである。ここで、算出方法を説明する。
められた各投光距離算出値Ｄ１．Ｄ、、Ｄ３に基づいて
センサ部１の位置とワーク面２との相対距離およびセン
サ部１の所定平面に対するワーク面２の傾斜角を算出す
るものである。ここで、算出方法を説明する。
第８図を参照して、センサ部１に第１直交座標系ｏ−ｘ
ｙｚを設定する。前記所定平面はＸＹ平面とする。光源
３，５間の中心に第１座標系の原点０を置き、この原点
０から光源４の方向をＸ軸。
ｙｚを設定する。前記所定平面はＸＹ平面とする。光源
３，５間の中心に第１座標系の原点０を置き、この原点
０から光源４の方向をＸ軸。
光源５の方向をＹ軸、これらＸ軸とＹ軸に直角な方向を
Ｚ軸とする。この場合、光源３，４．５は光源３，５間
を結ぶ線を長さａを底辺とする高さｂの２等辺３角形の
各頂点に位置するものとする。
Ｚ軸とする。この場合、光源３，４．５は光源３，５間
を結ぶ線を長さａを底辺とする高さｂの２等辺３角形の
各頂点に位置するものとする。
次に、Ｚ軸の負の方向においてワーク面２（ここで、ワ
ーク面は光投位置９，１０，１１を通る平面と仮定する
。）と交わる（突当る）点を原点０′とし、この原点０
′を通りＸ軸、Ｙ軸に平行な軸をそれぞれＸ′軸、Ｙ′
軸とし、Ｚ軸上にあるＺ′軸をもって第２直交座標系０
’−Ｘ’Ｙ’２′を設定する。
ーク面は光投位置９，１０，１１を通る平面と仮定する
。）と交わる（突当る）点を原点０′とし、この原点０
′を通りＸ軸、Ｙ軸に平行な軸をそれぞれＸ′軸、Ｙ′
軸とし、Ｚ軸上にあるＺ′軸をもって第２直交座標系０
’−Ｘ’Ｙ’２′を設定する。
ここに、
Ｄを原点０−０′間距離（Ｄｌとり、の平均距離）
θ８をＸ′軸と原点Ｏ′−投光位置１０間を結ぶ直線と
のなす角 θ７をＹ′軸と原点０′−投光位置１１間を結ぶ直線と
のなす角 と定義する。
のなす角 θ７をＹ′軸と原点０′−投光位置１１間を結ぶ直線と
のなす角 と定義する。
ＤｖｅＸ＋ ０７は次の（３）〜（５）式により算出
される。
される。
ｂ ２ｂ
また、平均相対距離ＤＨは次式となる。
ＤＭ＝−（Ｄ１＋Ｄ２＋Ｄ、） ・・
・・・・（６）すなわち、距離・傾斜角演算器２１は上
記（３）〜（６）式の演算を実施する。
・・・・（６）すなわち、距離・傾斜角演算器２１は上
記（３）〜（６）式の演算を実施する。
本発明によれば、各光源の光をそれぞれ互に異なる信号
光とすることにより、各受光系は対応する投光系の光信
号に対応した検出信号を出力できるので、他の投光系の
影響を受けることなく、センサ部の所定平面と測定対象
面との平均相対距離および傾斜角を精度よく算出するこ
とができる。
光とすることにより、各受光系は対応する投光系の光信
号に対応した検出信号を出力できるので、他の投光系の
影響を受けることなく、センサ部の所定平面と測定対象
面との平均相対距離および傾斜角を精度よく算出するこ
とができる。
第１図は本発明の実施例を示すブロック図、第２図は本
発明の他の実施例を示をブロック図、第３図はセンサ部
における投受光系の各要素の配置関係を示す平面図、第
４図は第３図の立面図、第５図は投光距離の算出方法の
説明図、第６図は波長の異なる光信号を用いた投受光系
説明図、第７図は変調周波数を変えた光信号を用いた投
受光系説明図、第８図は距離・傾斜角の算出方法の説明
図である。 １・・・センサ部、 ２・・・測定対象面（ワーク面）、 ３．４．５・・・光源、 ６．７．８・・・投光レンズ、 ９．１０．１１・・・投光位置、 １２．１３．１４・・・受光レンズ、 １５．１６，１７・・・受光素子、 １８・・・コントローラ部、 １９・・・発光コントロール部、 ２０・・・投光距離演算器、 ２１・・・距離・傾斜角演算器、 ２２．２３，２４・・・フィルタ。 代理人 弁理士 鵜 沼 辰 之 第１図 第３図 第４図 第５図 第８図 第７ ７°信３〃劣
発明の他の実施例を示をブロック図、第３図はセンサ部
における投受光系の各要素の配置関係を示す平面図、第
４図は第３図の立面図、第５図は投光距離の算出方法の
説明図、第６図は波長の異なる光信号を用いた投受光系
説明図、第７図は変調周波数を変えた光信号を用いた投
受光系説明図、第８図は距離・傾斜角の算出方法の説明
図である。 １・・・センサ部、 ２・・・測定対象面（ワーク面）、 ３．４．５・・・光源、 ６．７．８・・・投光レンズ、 ９．１０．１１・・・投光位置、 １２．１３．１４・・・受光レンズ、 １５．１６，１７・・・受光素子、 １８・・・コントローラ部、 １９・・・発光コントロール部、 ２０・・・投光距離演算器、 ２１・・・距離・傾斜角演算器、 ２２．２３，２４・・・フィルタ。 代理人 弁理士 鵜 沼 辰 之 第１図 第３図 第４図 第５図 第８図 第７ ７°信３〃劣
Claims (5)
- （１）測定対象面に光信号を投光する光源を有する投光
系と、該測定対象面からの反射光信号を受光する受光素
子を有する受光系との対が３対以上分散配置され、各対
の前記光源は互に異なる光信号を投光し、各対の前記受
光系が互に対となっている投光系の前記反射光信号の情
報を選択出力する手段を備えたセンサ部と、受光系の該
選択出力に基づいて前記投光系の所定位置と測定対象面
上の投光位置との間の相対距離を算出する投光距離演算
器と、各対の相対距離の該算出値に基づいて前記センサ
部の所定平面と前記測定対象面との平均相対距離および
傾斜角を算出する距離・傾斜角演算器とを備えたことを
特徴とする距離傾斜角測定装置。 - （２）前記互に異なる光信号が波長の異なる光であるこ
とを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の装置。 - （３）前記互に異なる光信号が互に異なる変調光である
ことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の装置。 - （４）前記選択出力する手段が、各受光系の受光レンズ
の前方に設けられ、該受光系と対になった投光系の前記
反射光信号を選択して通過させる光学的バンドフィルタ
であることを特徴とする特許請求の範囲第１項または第
２項に記載の装置。 - （５）前記選択出力する手段が、前記受光素子に後続し
て設けられ、該受光素子の出力のうち該受光素子の受光
系と対になっている投光系の前記反射光信号に基づく出
力を選択的に出力する電気的バンドフィルタであること
を特徴とする特許請求の範囲第１項または第３項記載の
装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5705787A JPS63222202A (ja) | 1987-03-12 | 1987-03-12 | 距離・傾斜角測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5705787A JPS63222202A (ja) | 1987-03-12 | 1987-03-12 | 距離・傾斜角測定装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63222202A true JPS63222202A (ja) | 1988-09-16 |
Family
ID=13044816
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5705787A Pending JPS63222202A (ja) | 1987-03-12 | 1987-03-12 | 距離・傾斜角測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63222202A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05126570A (ja) * | 1991-10-31 | 1993-05-21 | Matsushita Electric Works Ltd | 光学式変位測定方法およびこの方法を用いた光学式変位計 |
| JPH05126569A (ja) * | 1991-10-31 | 1993-05-21 | Matsushita Electric Works Ltd | 光学式変位測定方法およびこの方法を用いた光学式変位計 |
| JPH0743133A (ja) * | 1993-08-03 | 1995-02-10 | Nec Corp | 傾き検出装置 |
| JP2010261742A (ja) * | 2009-04-30 | 2010-11-18 | Fujitsu Ltd | 表面検査装置及び表面検査方法 |
| JP2011257267A (ja) * | 2010-06-09 | 2011-12-22 | Kawada Industries Inc | 撮像面位置検出装置およびそれを具える作業ロボット |
-
1987
- 1987-03-12 JP JP5705787A patent/JPS63222202A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05126570A (ja) * | 1991-10-31 | 1993-05-21 | Matsushita Electric Works Ltd | 光学式変位測定方法およびこの方法を用いた光学式変位計 |
| JPH05126569A (ja) * | 1991-10-31 | 1993-05-21 | Matsushita Electric Works Ltd | 光学式変位測定方法およびこの方法を用いた光学式変位計 |
| JPH0743133A (ja) * | 1993-08-03 | 1995-02-10 | Nec Corp | 傾き検出装置 |
| JP2010261742A (ja) * | 2009-04-30 | 2010-11-18 | Fujitsu Ltd | 表面検査装置及び表面検査方法 |
| JP2011257267A (ja) * | 2010-06-09 | 2011-12-22 | Kawada Industries Inc | 撮像面位置検出装置およびそれを具える作業ロボット |
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