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JP3304564B2 - Optical position detector - Google Patents
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JP3304564B2 - Optical position detector - Google Patents

Optical position detector

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JP3304564B2
JP3304564B2 JP27762593A JP27762593A JP3304564B2 JP 3304564 B2 JP3304564 B2 JP 3304564B2 JP 27762593 A JP27762593 A JP 27762593A JP 27762593 A JP27762593 A JP 27762593A JP 3304564 B2 JP3304564 B2 JP 3304564B2
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、直接的又は間接的に光
を発する点光源の位置を、撮像デバイスを利用して測定
する光学式位置検出装置に関する。より詳しくはかかる
光学式位置検出装置の高精度化技術に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an optical position detecting apparatus for measuring the position of a point light source which emits light directly or indirectly by using an image pickup device. More specifically, the present invention relates to a technique for improving the accuracy of such an optical position detecting device.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、例えば地滑り等の挙動監視を行な
う場合、山の法面(斜面)に等間隔で点光源からなるタ
ーゲットを設置して、各点光源から直接的又は間接的に
発する光線を遠方よりテレビカメラで撮像し、その映像
信号を解析して個々のターゲットの位置を検出してい
た。特に、各ターゲットの三次元変位情報が必要な場合
には、テレビカメラを2台使用するステレオ法が良く利
用されている。
2. Description of the Related Art Conventionally, when monitoring the behavior of landslides, for example, targets composed of point light sources are installed at equal intervals on a slope (slope) of a mountain, and light beams emitted directly or indirectly from each point light source. Was captured by a television camera from a distance, and the video signal was analyzed to detect the position of each target. In particular, when three-dimensional displacement information of each target is required, a stereo method using two television cameras is often used.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】この様な監視システム
において測定精度を上げる為には、テレビカメラの分解
能を向上させる必要がある。しかしながら、その為には
テレビカメラに組み込まれるCCD等の撮像デバイスの
素子数を大幅に増やさなければならないが、これは製造
技術上困難である。
In order to increase the measurement accuracy in such a monitoring system, it is necessary to improve the resolution of the television camera. However, for that purpose, the number of elements of an imaging device such as a CCD incorporated in a television camera must be greatly increased, but this is difficult in terms of manufacturing technology.

【0004】撮像デバイスの素子数を増加させる事なく
見掛上分解能を改善する為の技術が提案されており、例
えば特開昭60−218002号公報に開示されてい
る。これによれば、テレビカメラのレンズにクロスフィ
ルタを取り付け、各ターゲットからの光線をクロスフィ
ルタによってストリーク状の十文字像に変換し、撮像デ
バイスの受光面に投影させている。この投影像を画像処
理し十文字像の交点を算出して各ターゲットを構成する
点光源の位置を割り出すものである。しかしながらこの
従来方法では点光源からの光がある程度強くないとスト
リーク状の十文字像が生じない。従って感度が悪いとい
う欠点がある。
A technique for improving the apparent resolution without increasing the number of elements of the image pickup device has been proposed, for example, disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. Sho 60-218002. According to this, a cross filter is attached to a lens of a television camera, a light beam from each target is converted into a streak cross-shaped image by the cross filter, and is projected on a light receiving surface of an imaging device. This projection image is subjected to image processing, the intersection of the cross image is calculated, and the position of the point light source constituting each target is determined. However, in this conventional method, a streak-shaped cross-shaped image does not occur unless the light from the point light source is strong to some extent. Therefore, there is a disadvantage that the sensitivity is poor.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】上述した従来の技術の課
題に鑑み、本発明は撮像デバイスの素子数を増加させる
事なく且つ感度を犠牲にする事なく分解能を向上させた
光学式位置検出装置を提供する事を目的とする。かかる
目的を達成する為に以下の手段を講じた。即ち本発明に
かかる光学式位置検出装置は基本的な構成として、光軸
に沿って順に配置した結像手段、スケール板及び撮像手
段と、該撮像手段に接続した演算手段とを備えている。
かかる構成において、前記スケール板は該光軸に直交す
る前方座標面に沿って規則的に配列した複数のパタン素
を有している。又、前記結像手段は目標とする測定点か
ら発する光束を集光して対応する結像点に収束する参照
光に変換するとともに、該参照光で前記スケール板の一
部をスポット照明して特定のパタン素を拡大投影する。
さらに前記撮像手段は、該光軸に直交する後方座標面に
沿って配置された受光面を有しており拡大投影されたパ
タン素影を撮像して対応する画像データを出力する。最
後に前記演算手段は、該画像データを処理してパタン素
影の後方座標値を検出し、これと元のパタン素の前方座
標値とに基いて該結像点の位置を検出し、さらに結像点
の位置に基いて該測定点の位置を算出する。
SUMMARY OF THE INVENTION In view of the above-mentioned problems in the prior art, the present invention provides an optical position detecting apparatus having improved resolution without increasing the number of elements of an image pickup device and without sacrificing sensitivity. The purpose is to provide. The following measures were taken to achieve this purpose. That is, the optical position detection device according to the present invention has, as a basic configuration, an imaging unit, a scale plate, and an imaging unit which are sequentially arranged along the optical axis, and an arithmetic unit connected to the imaging unit.
In such a configuration, the scale plate has a plurality of pattern elements regularly arranged along a forward coordinate plane orthogonal to the optical axis. Further, the imaging means condenses a light beam emitted from a target measurement point and converts it into reference light converged on a corresponding imaging point, and spot-illuminates a part of the scale plate with the reference light. Enlarge and project a specific pattern element.
Further, the image pickup means has a light receiving surface arranged along a rear coordinate plane orthogonal to the optical axis, and picks up an enlarged and projected pattern shadow and outputs corresponding image data. Finally, the calculating means detects the rear coordinate value of the pattern shadow by processing the image data, and detects the position of the imaging point based on this and the forward coordinate value of the original pattern element, The position of the measurement point is calculated based on the position of the imaging point.

【0006】前記スケール板は前方座標面に沿って二次
元的に規則配列した複数のパタン素(例えば格子状のパ
タン素)を有している。一方、前記撮像手段は拡大投影
されたパタン素影を平面的に撮像して対応する二次元画
像データを出力する。前記演算手段は該二次元画像デー
タを処理して該パタン素影の二次元後方座標値を検出
し、これと元のパタン素の二次元前方座標値とに基き該
結像点の二次元位置を算出し、さらに該二次元位置に基
いて該測定点の二次元位置を算出する。この場合、前記
演算手段は該二次元画像データを積分処理して互いに直
交する一次元断面データを生成し、これら一次元断面デ
ータを解析して該二次元後方座標値を検出している。二
次元情報に代えて三次元情報を扱う場合には、前記撮像
手段は拡大投影された少なくとも一対のパタン素影を撮
像して対応する画像データを出力する。前記演算手段は
該画像データを処理して一対のパタン素影の二次元後方
座標値を検出し、これと元の一対のパタン素の二次元前
方座標値とに基いて該結像点の三次元位置を算出し、さ
らに該三次元位置に基いて該測定点の三次元位置を算出
する。
The scale plate has a plurality of pattern elements (for example, lattice pattern elements) which are two-dimensionally regularly arranged along the front coordinate plane. On the other hand, the imaging means images the enlarged and projected pattern shadow in a plane and outputs corresponding two-dimensional image data. The calculating means processes the two-dimensional image data to detect a two-dimensional backward coordinate value of the pattern shadow, and calculates a two-dimensional position of the imaging point based on the two-dimensional backward coordinate value of the original pattern element. Is calculated, and the two-dimensional position of the measurement point is calculated based on the two-dimensional position. In this case, the calculating means integrates the two-dimensional image data to generate one-dimensional cross-section data orthogonal to each other, and analyzes the one-dimensional cross-section data to detect the two-dimensional rear coordinate value. When handling three-dimensional information instead of two-dimensional information, the imaging means captures at least a pair of enlarged and projected pattern shadows and outputs corresponding image data. The computing means processes the image data to detect a two-dimensional backward coordinate value of the pair of pattern shadows, and based on this and the two-dimensional forward coordinate value of the original pair of pattern shadows, calculates a cubic value of the image point. An original position is calculated, and a three-dimensional position of the measurement point is calculated based on the three-dimensional position.

【0007】かかる光学式位置検出装置は単独の測定点
のみならず複数の測定点を取り扱う事ができる。この場
合前記撮像手段は複数の測定点から発する光束により互
いに分離的に拡大投影された複数のパタン素影を撮像し
て対応する画像データを出力する。前記演算手段は該画
像データを処理して個々のパタン素影毎に後方座標値を
検出し、もって該複数の測定点の位置を独立且つ同時に
算出する。この場合各測定点を構成する点光源の光量が
比較的小さい。この為、前記撮像手段は微弱な参照光の
増幅を行なう為光電子増倍作用を有するイメージインテ
ンシファイアを備えている。さらに前記演算手段から出
力された位置の情報を経時的に解析して複数の測定点の
移動状態又は変位状態を総合的に監視するコンピュータ
等を含んでおり、測定監視システムを構築できる。
Such an optical position detecting device can handle not only a single measuring point but also a plurality of measuring points. In this case, the imaging means captures a plurality of pattern shadows separately enlarged and projected by light beams emitted from a plurality of measurement points and outputs corresponding image data. The arithmetic means processes the image data to detect backward coordinate values for each pattern shadow, and thereby independently and simultaneously calculates the positions of the plurality of measurement points. In this case, the amount of light of the point light source forming each measurement point is relatively small. For this purpose, the imaging means has an image intensifier having a photomultiplier effect for amplifying a weak reference light. Further, it includes a computer or the like which analyzes the position information output from the arithmetic means with time and comprehensively monitors the moving state or the displacement state of the plurality of measurement points, so that a measurement monitoring system can be constructed.

【0008】[0008]

【作用】本発明によれば、結像手段と撮像手段の間にス
ケール板を介在させ、その上に形成されたパタン素を撮
像手段の受光面に拡大投影させる事により、目標測定点
を構成する点光源の変位を拡大検出できる。従って、撮
像手段に組み込まれるイメージセンサの素子数を増やす
事なく、測定点位置検出の分解能を向上させる事ができ
る。特に二次元のイメージセンサにおいては素子数を増
やす事は製造技術上困難である事から、本発明に従って
光学的な空間変調により分解能を向上させる事は実際的
であり、従来不可能であった応用分野を切り開く事がで
きる。さらに、撮像手段にイメージインテンシファイア
を組み合わせる事によりその高感度性を生かした高精度
測定が可能になる。ある程度測定点同士が離間配置され
ていれば、複数の点光源の位置を同時に検出できるの
で、地滑り等の挙動監視を高速に行なう事ができる。か
かる光学式位置検出装置をコンピュータに接続する事に
より、動体の測定監視システム等の応用システムを容易
に構築する事ができる。かかるシステムは高精度且つ高
速なリアルタイム測定を可能にする。
According to the present invention, a target measurement point is formed by interposing a scale plate between an imaging means and an imaging means and projecting a pattern element formed thereon on a light receiving surface of the imaging means in an enlarged manner. The displacement of the point light source to be enlarged can be detected. Therefore, the resolution of the measurement point position detection can be improved without increasing the number of elements of the image sensor incorporated in the imaging means. In particular, in the case of a two-dimensional image sensor, it is difficult to increase the number of elements in terms of manufacturing technology. Therefore, it is practical to improve the resolution by optical spatial modulation according to the present invention. You can open up fields. Further, by combining the image intensifier with the image pickup means, it is possible to perform high-accuracy measurement utilizing its high sensitivity. If the measurement points are spaced apart to some extent, the positions of a plurality of point light sources can be detected at the same time, so that behavior monitoring such as landslide can be performed at high speed. By connecting such an optical position detecting device to a computer, an applied system such as a moving object measurement monitoring system can be easily constructed. Such a system allows for accurate and fast real-time measurements.

【0009】[0009]

【実施例】以下図面を参照して本発明の好適な実施例を
詳細に説明する。図1は本発明にかかる光学式位置検出
装置の基本的な構成を示すブロック図である。図示する
様に本光学式位置検出装置は、光軸に沿って順に配置し
た結像手段1、スケール板2及び撮像手段3を備えてい
る。光軸方向には目標となる測定点4が配置されてい
る。本例では山の法面5に沿って複数の測定点4が配置
されており地滑り等の挙動監視に利用される。個々の測
定点4は点光源からなり、例えばLED等の発光素子で
構成できる。あるいは発光素子に代えてコーナーキュー
ブ等の反射型光源を利用しても良い。発光素子を用いる
場合には赤外光を放射するLEDが好適である。一方結
像手段1はバンドパスフィルタ6と対物レンズ7とを含
んでいる。バンドパスフィルタ6は例えば多層膜フィル
タからなり点光源から発する光束に含まれる赤外波長の
みを選択的に通す様にしている。又撮像手段3はイメー
ジインテンシファイア8とCCDイメージセンサ9との
組み合わせからなる。CCDイメージセンサ9には位置
演算部10が接続されている。さらに位置演算部10に
はコンピュータ11が接続されている。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Preferred embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram showing a basic configuration of an optical position detecting device according to the present invention. As shown in the drawing, the optical position detecting device includes an imaging unit 1, a scale plate 2, and an imaging unit 3 arranged in order along the optical axis. A target measurement point 4 is arranged in the optical axis direction. In this example, a plurality of measurement points 4 are arranged along the slope 5 of the mountain, and are used for monitoring behavior such as landslide. Each measurement point 4 is composed of a point light source, and can be constituted by a light emitting element such as an LED. Alternatively, a reflective light source such as a corner cube may be used instead of the light emitting element. When a light emitting element is used, an LED that emits infrared light is preferable. On the other hand, the imaging means 1 includes a bandpass filter 6 and an objective lens 7. The band-pass filter 6 is made of, for example, a multilayer filter and selectively passes only infrared wavelengths contained in a light beam emitted from a point light source. The imaging means 3 is composed of a combination of an image intensifier 8 and a CCD image sensor 9. A position calculation unit 10 is connected to the CCD image sensor 9. Further, a computer 11 is connected to the position calculation unit 10.

【0010】本発明の特徴的な構成要素であるスケール
板2は光軸に直交する前方座標面に沿って規則的に配列
した複数のパタン素を有している。本例では二次元的に
規則配列した複数のパタン素(格子状パタン素)が形成
されている。なお二次元的なスケールパタンは格子状に
限られるものではなく、例えばドットパタンをマトリク
ス状に配列したものであっても良い。さらには二次元的
なスケールパタンに代えて一次元のストライプパタン等
を用いて、目標測定点の一次元位置を算出する事も考え
られる。スケール板2は対物レンズ7の結像面12に対
して光軸方向後側に離間した位置に配置されている。対
物レンズ7に対してデフォーカスした状態でスケール板
2を照明する為である。従って、場合によってはスケー
ル板2を結像面12に対して光軸方向前側に離間して配
置する事も考えられる。
The scale plate 2, which is a characteristic component of the present invention, has a plurality of pattern elements regularly arranged along a forward coordinate plane orthogonal to the optical axis. In this example, a plurality of pattern elements (lattice-like pattern elements) arranged two-dimensionally and regularly are formed. Note that the two-dimensional scale pattern is not limited to a lattice shape, and may be, for example, a pattern in which dot patterns are arranged in a matrix. Furthermore, it is conceivable to calculate the one-dimensional position of the target measurement point using a one-dimensional stripe pattern or the like instead of the two-dimensional scale pattern. The scale plate 2 is disposed at a position separated from the image plane 12 of the objective lens 7 on the rear side in the optical axis direction. This is for illuminating the scale plate 2 in a state where the objective lens 7 is defocused. Therefore, in some cases, the scale plate 2 may be arranged away from the image forming plane 12 on the front side in the optical axis direction.

【0011】対物レンズ7は目標とする個々の測定点4
から発する光束を集光して対応する結像点に収束する参
照光に変換するとともに、該参照光でスケール板2の一
部をスポット照明して特定のパタン素を拡大投影する。
CCDイメージセンサ9は光軸に直交する後方座標面に
沿って配置された受光面を有しており拡大投影されたパ
タン素影を撮像して対応する画像データを出力する。位
置演算部10は画像データを処理してパタン素影の後方
座標値を検出し、これと元のパタン素の前方座標値とに
基いて該結像点の位置を算出し、さらに結像点の位置に
基いて各測定点4の位置を算出する。本例ではCCDイ
メージセンサ9は複数の測定点から発する光束により互
いに分離的に拡大投影された複数のパタン素影を撮像し
て対応する画像データを出力する。位置演算部10はこ
の画像データを処理して個々のパタン素影毎に後方座標
値を検出し、もって複数の測定点4の位置を独立且つ同
時に算出する。位置演算部10から出力された位置情報
はコンピュータ11により経時的に解析され、各測定点
4の移動状態又は変位状態を総合的に監視する。これに
より、山の法面5の挙動監視が可能になり、地滑り等の
事故を未然に予知可能とする。かかる監視システムでは
山の法面5に対して光学式位置検出装置本体が遠距離に
配置されている。従って個々の測定点4から検出装置本
体に到達する光量は極めて僅かであり参照光が微弱とな
る為このままではスケール板2を実用的な光強度で照明
する事が困難な場合がある。そこで本例ではCCDイメ
ージセンサ9にイメージインテンシファイア8を組み合
わせ、微弱な参照光の増幅を行なう様にしている。しか
しながらイメージインテンシファイア8は感度を高める
一方、CCDイメージセンサ9に比べ解像度が低い為、
装置全体の分解能を損なう惧れがある。この点、本発明
ではスケール板2を用いた光学的な空間変調により分解
能を実質上改善しているのでイメージインテンシファイ
ア8を組み込んだ事による性能低下を防止している。
The objective lens 7 is used for measuring individual target measuring points 4.
The light flux emitted from the light source is condensed and converted into reference light that converges to a corresponding imaging point, and a part of the scale plate 2 is spot-illuminated with the reference light to enlarge and project a specific pattern element.
The CCD image sensor 9 has a light receiving surface arranged along a rear coordinate plane orthogonal to the optical axis, and captures an enlarged and projected pattern shadow and outputs corresponding image data. The position calculation unit 10 processes the image data to detect the backward coordinate value of the pattern shadow, calculates the position of the image forming point based on this and the forward coordinate value of the original pattern element, and further calculates the image forming point. The position of each measurement point 4 is calculated based on the position. In this example, the CCD image sensor 9 captures a plurality of pattern shadows separately enlarged and projected by light beams emitted from a plurality of measurement points and outputs corresponding image data. The position calculation unit 10 processes the image data, detects the backward coordinate value for each pattern shadow, and calculates the positions of the plurality of measurement points 4 independently and simultaneously. The position information output from the position calculation unit 10 is analyzed over time by the computer 11, and the movement state or the displacement state of each measurement point 4 is comprehensively monitored. Thus, the behavior of the slope 5 of the mountain can be monitored, and an accident such as a landslide can be predicted in advance. In such a monitoring system, the optical position detecting device main body is disposed at a long distance from the slope 5 of the mountain. Therefore, the amount of light reaching the main body of the detection device from each measurement point 4 is extremely small, and the reference light is weak. Therefore, it may be difficult to illuminate the scale plate 2 with practical light intensity as it is. Therefore, in this embodiment, the image intensifier 8 is combined with the CCD image sensor 9 to amplify a weak reference light. However, while the image intensifier 8 increases the sensitivity, it has a lower resolution than the CCD image sensor 9,
There is a concern that the resolution of the entire device may be impaired. In this regard, in the present invention, since the resolution is substantially improved by optical spatial modulation using the scale plate 2, the performance degradation due to the incorporation of the image intensifier 8 is prevented.

【0012】図2は、CCDイメージセンサの受光面1
3に写し出された拡大投影像の一例を表わしている。拡
大投影像は個々の測定点に対応したスポット像14を含
んでいる。各スポット像14の内部にはパタン素影15
が写し出されている。前述した様に本例ではスケール板
が前方座標面に沿って二次元的に規則配列した格子状の
パタン素を有している。この為受光面13にはデフォー
カスされた参照光によってスポット照明され拡大投影さ
れた格子状のパタン素影15が写し出される事になる。
これに応じてCCDイメージセンサは二次元画像データ
を出力する。又位置演算部10は二次元画像データを処
理してパタン素影15の二次元後方座標値を検出し、こ
れと元のパタン素の二次元前方座標値とに基き結像点の
二次元位置を算出し、さらに該二次元位置に基いて対応
する測定点の二次元位置を算出する。
FIG. 2 shows a light receiving surface 1 of the CCD image sensor.
3 shows an example of the enlarged projection image shown in FIG. The enlarged projection image includes spot images 14 corresponding to individual measurement points. A pattern shadow 15 is provided inside each spot image 14.
Is projected. As described above, in this example, the scale plate has the lattice-shaped pattern elements regularly arranged two-dimensionally along the front coordinate plane. Therefore, on the light receiving surface 13, a lattice-shaped pattern shadow 15 that is spot-illuminated by the defocused reference light and projected in an enlarged manner is projected.
In response, the CCD image sensor outputs two-dimensional image data. Further, the position calculation unit 10 processes the two-dimensional image data to detect the two-dimensional rear coordinate value of the pattern shadow 15, and based on this and the two-dimensional front coordinate value of the original pattern element, determines the two-dimensional position of the imaging point. Is calculated, and the two-dimensional position of the corresponding measurement point is calculated based on the two-dimensional position.

【0013】図3は本発明にかかる光学式位置検出装置
の幾何光学図である。本例では理解を容易にする為測定
点として一対の発光素子a,bが配置されている。発光
素子aから発した光束16aは対物レンズ7により集光
され結像面12の上に対応する結像点Aを結ぶ。換言す
ると入射光束16aは対物レンズ7により結像点Aに収
束する参照光17aに変換される。結像面12から離間
して光軸に直交する前方座標面に沿ってスケール板2が
配置されている。スケール板2に設けられた特定のパタ
ン素18aは参照光17aによりスポット照明され受光
面13上に対応するパタン素影15aが拡大投影され
る。前述した様にこのパタン素影15aはスポット像1
4aの中に含まれる。なおこの受光面13は前述した様
に光軸に直交する後方座標面に沿って配置されている。
同様に発光素子bから発した入射光束16bは対物レン
ズ7により参照光17bに変換され結像面12の上に結
像点Bを結ぶ。参照光17bは特定のパタン素18bを
拡大投影し対応するパタン素影15bをスポット像14
bとともに写し出す。
FIG. 3 is a geometrical optical diagram of the optical position detecting device according to the present invention. In this example, a pair of light emitting elements a and b are arranged as measurement points for easy understanding. A light beam 16a emitted from the light emitting element a is condensed by the objective lens 7 and forms a corresponding image point A on the image plane 12. In other words, the incident light beam 16a is converted by the objective lens 7 into the reference light beam 17a that converges on the image point A. The scale plate 2 is arranged along a front coordinate plane that is separated from the imaging plane 12 and is orthogonal to the optical axis. The specific pattern element 18a provided on the scale plate 2 is spot-illuminated by the reference light 17a, and the corresponding pattern element 15a is enlarged and projected on the light receiving surface 13. As described above, this pattern shadow 15a is the spot image 1
4a. The light receiving surface 13 is arranged along the rear coordinate plane orthogonal to the optical axis as described above.
Similarly, the incident light beam 16b emitted from the light emitting element b is converted into reference light 17b by the objective lens 7 and forms an image point B on the image plane 12. The reference light 17b enlarges and projects a specific pattern element 18b to form a corresponding pattern pattern 15b on the spot image 14.
Appears with b.

【0014】図示の幾何学的な関係から明らかな様に、
パタン素18a,18bは対応する結像点A,Bを夫々
見掛上の点光源としてスポット照明され受光面13の上
に拡大投影される。従ってパタン素影15a,15bの
拡大倍率は結像面12からスケール板2までの距離及び
結像面12から受光面13までの距離の比に応じたもの
となる。例えば結像面12とスケール板2の間隔を0.
5mm程度に設定しスケール板2と受光面13の距離を3
〜4mm程度に設定すると、6〜8倍の拡大率が得られ、
この分だけ分解能が改善された事になる。この場合、ス
ケール板2に設けられたパタン素の配列ピッチは例えば
80μm程度に設定される。但し上述した拡大倍率の計
算は結像面12を固定した状態で算出したものである。
対物レンズ7の光学的な構成によっては、発光素子まで
の距離に応じて結像面12が移動する場合があり、拡大
倍率も若干変動する。結像面12を固定したい場合には
短焦点レンズを用いたりあるいはオートフォーカス機構
を組み込めば良い。
As is apparent from the illustrated geometric relationship,
The pattern elements 18a and 18b are spot-illuminated with the corresponding imaging points A and B as apparent point light sources, and are enlarged and projected on the light receiving surface 13. Therefore, the magnification of the pattern shadows 15a and 15b depends on the ratio of the distance from the image plane 12 to the scale plate 2 and the distance from the image plane 12 to the light receiving surface 13. For example, the distance between the imaging plane 12 and the scale plate 2 is set to 0.
Set to about 5 mm and set the distance between the scale plate 2 and the light receiving surface 13 to 3
When set to about 4 mm, a magnification of 6 to 8 times is obtained,
This means that the resolution has been improved. In this case, the arrangement pitch of the pattern elements provided on the scale plate 2 is set to, for example, about 80 μm. However, the above-mentioned calculation of the magnification is performed with the imaging plane 12 fixed.
Depending on the optical configuration of the objective lens 7, the imaging surface 12 may move depending on the distance to the light emitting element, and the magnification may slightly change. If it is desired to fix the imaging plane 12, a short focus lens may be used or an autofocus mechanism may be incorporated.

【0015】前述した様に、受光面13を有するCCD
イメージセンサ9は拡大投影されたパタン素影を撮像し
て対応する画像データを出力する。一方、位置演算部1
0は画像データを処理して例えばパタン素影15aの後
方座標位置を検出する。これと元のパタン素18aの前
方座標値とに基いて結像点Aの位置を算出する。図示の
幾何光学的な関係から明らかな様に、結像点Aはパタン
素影15aとパタン素18aを結んだ直線と結像面12
の交差部に位置する。さらに検出された結像点Aの位置
に基いて周知のレンズ公式に従い対応する発光素子aの
位置が算出できる。この例では結像面12に沿った結像
点Aの二次元位置が求められる。従って発光素子aの二
次元位置が求められる。
As described above, the CCD having the light receiving surface 13
The image sensor 9 captures the enlarged and projected pattern shadow and outputs corresponding image data. On the other hand, the position calculation unit 1
0 processes the image data to detect, for example, the backward coordinate position of the pattern shadow 15a. The position of the imaging point A is calculated based on this and the forward coordinate value of the original pattern element 18a. As is apparent from the geometrical optical relationship shown in the figure, the image forming point A is a straight line connecting the pattern shadow 15a and the pattern element 18a and the image forming surface 12a.
Located at the intersection of. Further, based on the detected position of the imaging point A, the position of the corresponding light emitting element a can be calculated according to a known lens formula. In this example, the two-dimensional position of the imaging point A along the imaging plane 12 is obtained. Therefore, the two-dimensional position of the light emitting element a is obtained.

【0016】但し結像面12が変動する場合にはパタン
素影15aとパタン素18aを結ぶ1本の直線により結
像点Aの位置を求める事はできない。この時には少なく
とも一対のパタン素影と、対応する元の一対のパタン素
を各々結ぶ2本の直線を求めその交差点を算出する事に
より結像点Aの位置を求める。この場合には必然的に結
像点Aの三次元位置が求まる事になる。従って対応する
発光素子の三次元位置を算出する事ができる。
However, when the imaging plane 12 fluctuates, the position of the imaging point A cannot be determined by one straight line connecting the pattern shadow 15a and the pattern element 18a. At this time, the position of the imaging point A is determined by calculating at least two straight lines connecting the pair of pattern shadows and the corresponding pair of original pattern elements, and calculating the intersection. In this case, the three-dimensional position of the imaging point A is inevitably determined. Therefore, the three-dimensional position of the corresponding light emitting element can be calculated.

【0017】図4は1個の発光素子(図示せず)が光軸
を横切る方向に移動した場合におけるスポット像の移動
及びパタン素の投影範囲を示す幾何光学図である。図示
の例では発光素子が移動する事により、結像面12に沿
って結像点がAからDに向って変化していく状態を表わ
している。この時受光面13に写し出されるスポット像
は各結像点A,B,C,Dの移動に対応して、14A,
14B,14C,14Dの様に移動していく。一方、ス
ケール板2には複数のパタン素P,Q,Rが設けられて
いる。この時、スポット像14Aの内部にはパタン素P
に対応するパタン素影15Pが写し出される。次にスポ
ット像14Bに移るとパタン素影15Pが上方に移動
し、且つ次のパタン素Qに対応するパタン素影15Qが
スポット像14Bの下端側に進入してくる。従ってスポ
ット像14Bには2本のパタン素影15P,15Qが含
まれる事になる。続いてスポット像14Cに移るとパタ
ン素影15Qが中央に進み先のパタン素影15Pはスポ
ット像14Cから外れる事になる。さらにスポット像1
4Dに移るとパタン素影15Qが上端側に移り他のパタ
ン素Rに対応するパタン素影15Rが進入してくる。従
ってスポット像14Dには2本のパタン素影15Q,1
5Rが含まれる事になる。1個のスポット像に対して複
数のパタン素影が含まれている場合、1本のパタン素影
を特定する必要がある。この時にはスポット像の中心位
置を画像処理により算出し、中心位置に最も近いパタン
素影を選択すれば良い。換言すると、対物レンズ7のレ
ンズ開口を絞りスポット像の面積を縮小した事と等価に
なる。
FIG. 4 is a geometrical optical diagram showing the movement of a spot image and the projection range of a pattern element when one light emitting element (not shown) moves in a direction crossing the optical axis. The illustrated example shows a state in which the image forming point changes from A to D along the image forming plane 12 as the light emitting element moves. At this time, the spot image projected on the light receiving surface 13 corresponds to the movement of each of the imaging points A, B, C, and D, and corresponds to 14A,
It moves like 14B, 14C, 14D. On the other hand, a plurality of pattern elements P, Q, and R are provided on the scale plate 2. At this time, the pattern element P is placed inside the spot image 14A.
Is projected. Next, when moving to the spot image 14B, the pattern shadow 15P moves upward, and the pattern shadow 15Q corresponding to the next pattern element Q enters the lower end side of the spot image 14B. Therefore, the spot image 14B includes two pattern features 15P and 15Q. Subsequently, when the pattern pattern shifts to the spot image 14C, the pattern pattern 15Q advances to the center, and the pattern pattern 15P at the destination deviates from the spot image 14C. Further spot image 1
When the pattern pattern moves to 4D, the pattern pattern 15Q moves to the upper end side, and the pattern pattern 15R corresponding to another pattern element R enters. Therefore, the spot pattern 14D has two pattern features 15Q, 1
5R will be included. When a plurality of pattern shadows are included in one spot image, it is necessary to specify one pattern shadow. At this time, the center position of the spot image may be calculated by image processing, and the pattern shadow closest to the center position may be selected. In other words, this is equivalent to reducing the lens aperture of the objective lens 7 and reducing the area of the spot image.

【0018】一方スポット像14A〜14Dの移動に伴
なって、各パタン素P,Q,Rの投影範囲も受光面13
に沿って変化しある程度の幅を有している。しかしなが
ら、各パタン素P,Q,Rの投影範囲は受光面13上で
重ならないので、画像処理により個々のパタン素を特定
する事が可能である。即ち、全てのパタン素の投影範囲
を予めテーブルデータとして格納しておけば、これを参
照する事により個々のパタン素影の座標値に基いて対応
する元のパタン素を特定できる。なお、個々のパタン素
を識別する為には、1本ずつの寸法や形状に変化を持た
せても良い。
On the other hand, with the movement of the spot images 14A to 14D, the projection range of each of the pattern elements P, Q, and R is changed to the light receiving surface 13 as well.
And has a certain width. However, since the projection ranges of the pattern elements P, Q, and R do not overlap on the light receiving surface 13, it is possible to specify individual pattern elements by image processing. That is, if the projection ranges of all the pattern elements are stored in advance as table data, the corresponding original pattern elements can be specified based on the coordinate values of the individual pattern shadows by referring to the table data. In order to identify individual pattern elements, the dimensions and shapes of each pattern element may be changed.

【0019】次に図5のフローチャートを参照して、位
置演算処理を詳細に説明する。先ず最初にステップS1
においてCCDイメージセンサから出力された画像デー
タを取り込む。ここでは取り込んだ画像データをBUF
〔I,J〕で表わす。なおI,Jは全画素に対して割り
当てられる行番号並びに列番号を表わしている。BUF
〔I,J〕を模式的に表わしたものが先の図2である。
図2を参照すれば明らかな様に、画像データには複数の
円形スポット像14が含まれている。
Next, the position calculation processing will be described in detail with reference to the flowchart of FIG. First, step S1
Captures image data output from the CCD image sensor. Here, the captured image data is
It is represented by [I, J]. Note that I and J represent row numbers and column numbers assigned to all pixels. BUF
FIG. 2 schematically shows [I, J].
As apparent from FIG. 2, the image data includes a plurality of circular spot images 14.

【0020】次にステップS2において個々のスポット
像の中心位置BUF〔I0 ,J0 〕を求める。この演算
を模式的に表わしたものが図6である。但し図6では理
解を容易にする為1個のスポット像14のみが示されて
いる。個々のスポット像の中心位置を求める具体的な方
法としては、例えば円形の二次元オペレータを使用して
BUFの積和演算を行ないピークを抽出すれば良い。
Next, in step S2, the center position BUF [I 0 , J 0 ] of each spot image is determined. FIG. 6 schematically shows this calculation. However, FIG. 6 shows only one spot image 14 for easy understanding. As a specific method of obtaining the center position of each spot image, for example, a peak may be extracted by performing a product-sum operation of BUF using a circular two-dimensional operator.

【0021】次にステップS3に進み、個々のスポット
像の範囲内でX断面成分及びY断面成分を求める。この
演算を模式的に表わしたものが図7である。即ち二次元
画像データBUFを行毎及び列毎に積分処理して互いに
直交する一次元断面データ(X断面成分、Y断面成分)
を生成し、これら一次元断面データを解析してパタン素
影15の二次元後方座標位置を検出する事ができる。特
に積分処理を行なう事によりデフォーカスで参照光が弱
くなった分を補う事が可能になる。図7の例ではスポッ
ト像14に2本の列方向パタン素影が含まれている為、
X断面成分XBUFには2個のピークが現われる。同様
にスポット像14に2本の行方向パタン素影が含まれる
為、Y断面成分YBUFにも2個のピークが含まれる。
Next, the process proceeds to step S3, in which the X-section component and the Y-section component are obtained within the range of each spot image. FIG. 7 schematically shows this calculation. That is, two-dimensional image data BUF is subjected to integration processing for each row and each column, and one-dimensional cross-sectional data (X cross-sectional component, Y cross-sectional component) orthogonal to each other.
Is generated, and the one-dimensional cross-sectional data is analyzed to detect the two-dimensional rear coordinate position of the pattern shadow 15. In particular, by performing the integration process, it is possible to compensate for the weakened reference light due to defocus. In the example of FIG. 7, the spot image 14 includes two column-direction pattern shadows.
Two peaks appear in the X-section component XBUF. Similarly, since the spot image 14 includes two row direction pattern shadows, the Y section component YBUF also includes two peaks.

【0022】次にステップS4に進み、個々のスポット
像14の中心位置(I0 ,J0 )に近いパタン素影の二
次元後方座標値X0 ,Y0 を求める。この演算処理も図
7に模式的に示されている。
Next, in step S4, two-dimensional backward coordinate values X 0 and Y 0 of the pattern shadow close to the center position (I 0 , J 0 ) of each spot image 14 are obtained. This calculation process is also schematically shown in FIG.

【0023】次にステップS5において、X0 ,Y0
ら投影パタン素影に対応する元のパタン素の二次元前方
座標値Xp ,Yp を前述した投影範囲テーブルから求め
る。なお、参考の為図8に前方座標面(X,Y)に割り
付けられたスケールパタンの一例を示しておく。
In step S5, two-dimensional forward coordinate values X p and Y p of the original pattern element corresponding to the projection pattern shadow are obtained from X 0 and Y 0 from the projection range table described above. For reference, FIG. 8 shows an example of a scale pattern assigned to the front coordinate plane (X, Y).

【0024】最後にステップS6において、スケール板
上での二次元前方座標(Xp ,Yp)と、CCD受光面
上での二次元後方座標(X0 ,Y0 )により、結像点の
二次元位置を求める。さらに対応する測定点の二次元位
置を求める。なお、三次元位置を求める場合には、個々
のスポット像に含まれる少なくとも一対のパタン素影と
対応する一対のパタン素を結ぶ2本の直線の交点を演算
すれば良い。
Finally, in step S6, the two-dimensional forward coordinates (X p , Y p ) on the scale plate and the two-dimensional backward coordinates (X 0 , Y 0 ) on the CCD light receiving surface are used to determine the image point. Find two-dimensional position. Further, the two-dimensional position of the corresponding measurement point is obtained. When the three-dimensional position is obtained, the intersection of two straight lines connecting at least one pair of pattern elements and a corresponding pair of pattern elements included in each spot image may be calculated.

【0025】最後に図9を参照して、CCDイメージセ
ンサ9とイメージインテンシファイア8を組み合わせた
高感度ビデオカメラの一例を説明する。このカメラは微
弱画像であっても極めて高感度に撮像する事ができる。
図示する様に、レンズ等の光学系(図示せず)を通して
入力面に拡大投影像を結像すると、入力面に形成されて
いる半導体薄膜21からは入射光に応じた量の電子が放
出される。こうして作成された電子像は電子レンズ22
によりマイクロチャンネルプレート23に投影される。
このマイクロチャンネルプレート23は内壁を二次電子
放出性を持つ材料で構成した極めて細いチャンネルを多
数束ねて、独立した二次電子増倍器を二次元的に配列し
た薄板状のデバイスである。マイクロチャンネルプレー
ト23の各チャンネルに入射した電子は、電子1個当り
1回のチャンネル壁面衝突により平均2個前後の二次電
子を発生する。従って入射電子がチャンネルを通過する
過程で複数回の壁面衝突を繰り返し、数千倍に倍増され
る。さらにマイクロチャンネルプレート23から出力さ
れる電子は高電圧で加速され、出力面に形成されている
蛍光体膜24に衝突し光に変換される。こうして出力面
には入力光のおよそ1万倍に及ぶ明るい画像が発生す
る。その後、明るく増強された出力像をCCDイメージ
センサ9で撮像する。この際、光ファイバを多数束ね、
画像の二次元情報を1つの画面から別の面へと伝達でき
るファイバオプティックプレート25を介在させる事に
より、十分に明るい画面が得られる。
Finally, an example of a high-sensitivity video camera combining the CCD image sensor 9 and the image intensifier 8 will be described with reference to FIG. This camera can capture very weak images even with very high sensitivity.
As illustrated, when an enlarged projection image is formed on an input surface through an optical system (not shown) such as a lens, an amount of electrons corresponding to incident light is emitted from the semiconductor thin film 21 formed on the input surface. You. The electronic image created in this way is stored in the electronic lens 22.
Is projected on the microchannel plate 23 by
The microchannel plate 23 is a thin plate-like device in which a number of extremely thin channels whose inner walls are made of a material having a secondary electron emission property are bundled and independent secondary electron multipliers are two-dimensionally arranged. The electrons incident on each channel of the microchannel plate 23 generate on average about two secondary electrons by one channel wall collision per electron. Therefore, the incident electrons repeat the wall collision a plurality of times in the process of passing through the channel, and are doubled several thousand times. Further, the electrons output from the microchannel plate 23 are accelerated by a high voltage, collide with the phosphor film 24 formed on the output surface, and are converted into light. Thus, a bright image that is about 10,000 times as large as the input light is generated on the output surface. After that, the bright and enhanced output image is captured by the CCD image sensor 9. At this time, bundle many optical fibers,
A sufficiently bright screen can be obtained by interposing the fiber optic plate 25 that can transmit the two-dimensional information of the image from one screen to another.

【0026】[0026]

【発明の効果】以上説明した様に、本発明によれば、結
像面の近傍にスケール板を配置して、そのパタン素を受
光面に拡大投影させる事により、測定点を構成する点光
源の変位を拡大検出できるので、撮像デバイスの素子数
を増やす事なく位置検出分解能を向上させる事ができる
という効果がある。特に二次元のイメージセンサにおい
ては素子数を増やす事が製造技術上困難であるので、本
発明の実益的な価値は極めて大きく、従来不可能であっ
た応用分野を切り開く事が可能になるという効果があ
る。さらに撮像デバイスとイメージインテンシファイア
を組み合わせる事によりその高感度性を生かした高精度
測定が可能になるという効果がある。加えて、ある程度
点光源同士が離間配置されていれば、複数の測定点位置
を同時に検出できるので、地滑り等の挙動監視を高速に
行なう事ができるという効果がある。又、かかる光学式
検出装置をコンピュータに接続する事により、動体の測
定監視システム等の応用システムを容易に構築する事が
できる。かかるシステムは高精度且つ高速なリアルタイ
ム測定を可能にする。
As described above, according to the present invention, a scale plate is arranged in the vicinity of an image plane, and its pattern element is enlarged and projected on a light receiving surface, thereby forming a point light source constituting a measuring point. Since the displacement can be detected in an enlarged manner, the position detection resolution can be improved without increasing the number of elements of the imaging device. In particular, in a two-dimensional image sensor, it is difficult to increase the number of elements in terms of manufacturing technology, so the practical value of the present invention is extremely large, and it is possible to open up application fields that were not possible before. There is. Further, by combining the image pickup device and the image intensifier, there is an effect that high-accuracy measurement utilizing its high sensitivity becomes possible. In addition, if the point light sources are spaced apart to some extent, a plurality of measurement point positions can be detected simultaneously, so that there is an effect that behavior monitoring such as landslide can be performed at high speed. In addition, by connecting such an optical detection device to a computer, an applied system such as a moving object measurement monitoring system can be easily constructed. Such a system allows for accurate and fast real-time measurements.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明にかかる光学式位置検出装置の基本的な
構成を示すブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram showing a basic configuration of an optical position detecting device according to the present invention.

【図2】拡大投影像を表わす平面図である。FIG. 2 is a plan view showing an enlarged projection image.

【図3】本発明にかかる光学式位置検出装置の幾何光学
図である。
FIG. 3 is a geometrical optical diagram of the optical position detecting device according to the present invention.

【図4】同じく幾何光学図である。FIG. 4 is also a geometrical optical diagram.

【図5】本発明にかかる光学式位置検出装置の動作説明
に供するフローチャートである。
FIG. 5 is a flowchart for explaining the operation of the optical position detecting device according to the present invention.

【図6】同じく動作説明に供する模式図である。FIG. 6 is a schematic diagram similarly illustrating the operation.

【図7】同じく動作説明に供する模式図である。FIG. 7 is a schematic view similarly used for explaining the operation.

【図8】同じく動作説明に供する模式図である。FIG. 8 is a schematic view similarly illustrating the operation.

【図9】本発明にかかる光学式位置検出装置に組み込ま
れるイメージインテンシファイアの一例を示す断面図で
ある。
FIG. 9 is a sectional view showing an example of an image intensifier incorporated in the optical position detecting device according to the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 結像手段 2 スケール板 3 撮像手段 4 測定点 6 バンドパスフィルタ 7 対物レンズ 8 イメージインテンシファイア 9 CCDイメージセンサ 10 位置演算部 11 コンピュータ 12 結像面 13 受光面 14 スポット像 15 パタン素影 REFERENCE SIGNS LIST 1 imaging means 2 scale plate 3 imaging means 4 measurement point 6 bandpass filter 7 objective lens 8 image intensifier 9 CCD image sensor 10 position calculation unit 11 computer 12 imaging surface 13 light receiving surface 14 spot image 15 pattern shadow

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G01B 11/00 - 11/30 G01D 21/00 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (58) Fields surveyed (Int. Cl. 7 , DB name) G01B 11/00-11/30 G01D 21/00

Claims (7)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 光軸に沿って順に配置した結像手段、ス
ケール板及び撮像手段と、該撮像手段に接続した演算手
段とからなる光学式位置検出装置であって、 前記スケール板は該光軸に直交する前方座標面に沿って
規則的に配列した複数のパタン素を有しており、 前記結像手段は目標とする測定点から発する光束を集光
して対応する結像点に収束する参照光に変換するととも
に、該参照光で前記スケール板の一部をスポット照明し
て特定のパタン素を拡大投影し、 前記撮像手段は該光軸に直交する後方座標面に沿って配
置された受光面を有しており拡大投影されたパタン素影
を撮像して対応する画像データを出力し、 前記演算手段は該画像データを処理してパタン素影の後
方座標値を検出し、これと元のパタン素の前方座標値と
に基いて該結像点の位置を算出し、さらに結像点の位置
に基いて該測定点の位置を算出する事を特徴とする光学
式位置検出装置。
1. An optical position detecting device comprising: an imaging unit, a scale plate, and an imaging unit arranged in order along an optical axis; and an arithmetic unit connected to the imaging unit. A plurality of pattern elements regularly arranged along a forward coordinate plane orthogonal to the axis, wherein the imaging means condenses a light beam emitted from a target measurement point and converges the light flux on a corresponding imaging point. And a specific pattern element is enlarged and projected by spot illuminating a part of the scale plate with the reference light, and the imaging unit is arranged along a rear coordinate plane orthogonal to the optical axis. An image of the projected pattern shadow having an enlarged light-receiving surface and outputting corresponding image data; andthe arithmetic means processes the image data to detect a backward coordinate value of the pattern shadow. And the forward coordinate value of the original pattern element. Calculates the position of the point, the optical position detecting device, characterized in that to calculate the position of the surveying fixed point further based on the position of the focal point.
【請求項2】 前記スケール板は前方座標面に沿って二
次元的に規則配列した複数のパタン素を有しており、 前記撮像手段は拡大投影されたパタン素影を平面的に撮
像して対応する二次元画像データを出力し、 前記演算手段は該二次元画像データを処理して該パタン
素影の二次元後方座標値を検出し、これと元のパタン素
の二次元前方座標値とに基き該結像点の二次元位置を算
出し、さらに該二次元位置に基いて該測定点の二次元位
置を算出する事を特徴とする請求項1記載の光学式位置
検出装置。
2. The scale plate has a plurality of pattern elements arranged two-dimensionally regularly along a forward coordinate plane, and the imaging means images the enlarged and projected pattern shadow in a plane. Outputting the corresponding two-dimensional image data, the arithmetic means processes the two-dimensional image data to detect a two-dimensional rear coordinate value of the pattern shadow, and a two-dimensional forward coordinate value of the original pattern element; 2. The optical position detecting device according to claim 1, wherein a two-dimensional position of the imaging point is calculated based on the two-dimensional position, and a two-dimensional position of the measurement point is calculated based on the two-dimensional position.
【請求項3】 前記演算手段は、該二次元画像データを
積分処理して互いに直交する一次元断面データを生成
し、これら一次元断面データを解析して該二次元後方座
標値を検出する事を特徴とする請求項2記載の光学式位
置検出装置。
3. The arithmetic means performs integral processing on the two-dimensional image data to generate one-dimensional cross-sectional data orthogonal to each other, and analyzes the one-dimensional cross-sectional data to detect the two-dimensional rear coordinate value. 3. The optical position detecting device according to claim 2, wherein:
【請求項4】 前記撮像手段は拡大投影された少なくと
も一対のパタン素影を撮像して対応する画像データを出
力し、 前記演算手段は該画像データを処理して一対のパタン素
影の二次元後方座標値を検出し、これと元の一対のパタ
ン素の二次元前方座標値とに基いて該結像点の三次元位
置を算出し、さらに該三次元位置に基いて該測定点の三
次元位置を算出する事を特徴とする請求項2記載の光学
式位置検出装置。
4. The image capturing means captures at least one pair of pattern shadows projected and enlarged and outputs corresponding image data, and the arithmetic processing means processes the image data to obtain a two-dimensional image of the pair of pattern shadows. A backward coordinate value is detected, a three-dimensional position of the imaging point is calculated based on the backward coordinate value and a two-dimensional forward coordinate value of the original pair of pattern elements, and a third order of the measurement point is further determined based on the three-dimensional position. 3. The optical position detecting device according to claim 2, wherein the original position is calculated.
【請求項5】 前記撮像手段は複数の測定点から発する
光束により互いに分離的に拡大投影された複数のパタン
素影を撮像して対応する画像データを出力し、 前記演算手段は該画像データを処理して個々のパタン素
影毎に後方座標値を検出し、もって該複数の測定点の位
置を独立且つ同時に算出する事を特徴とする請求項1記
載の光学式位置検出装置。
5. The image capturing means captures a plurality of pattern shadows which are separately enlarged and projected by luminous fluxes emitted from a plurality of measurement points, and outputs corresponding image data. 2. The optical position detecting apparatus according to claim 1, wherein the processing is performed to detect the backward coordinate value for each pattern shadow, and to independently and simultaneously calculate the positions of the plurality of measurement points.
【請求項6】 前記撮像手段は、微弱な参照光の増幅を
行なう為光電子増倍作用を有するイメージインテンシフ
ァイアを備えている事を特徴とする請求項1記載の光学
式位置検出装置。
6. The optical position detecting device according to claim 1, wherein said image pickup means includes an image intensifier having a photomultiplier effect for amplifying a weak reference light.
【請求項7】 前記演算手段から出力された測定点の位
置の情報を経時的に解析して該測定点の移動状態又は変
位状態を監視するコンピュータを含む事を特徴とする請
求項1記載の光学式位置検出装置。
7. A computer according to claim 1, further comprising a computer which analyzes the information on the position of the measurement point output from said arithmetic means with time and monitors the moving state or the displacement state of said measurement point. Optical position detector.
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