曲面鏡を用いた二次元測距装置の三次元化機構

提供者名:久留米工業高等専門学校
タ イ ト ル
福岡県開放特許
2015-004
曲面鏡を用いた二次元測距装置の三次元化機構
技 術 分 野
■電 機 ・電 子
□情 報 ・通 信
□有 機 材 料
□金 属 材 料
□食 品・バイオ
□土 木 ・建 築
□農 林 ・畜 水 産
□そ の 他(
□機
□化
□無
□輸
□生
□繊
□医
)
械・加
学・薬
機 材
送
活・文
維・紙
療・介
工
品
料
利用分野・適用製品
・三次元空間における物体の存在検知
・物体の三次元の大きさおよび形状の
認識
化
情 報 メ モ
詳 細 資 料:■有 □無
サ ン プ ル:■有 □無
見
学:■可 □不可
そ の 他:
護
従 来 技 術 の課 題 ・問 題 点
二次元測距装置を揺動運動させた三次元空間の走査では、装置の内部構成が偏心しているために、
装置を高速に揺動運動させると振動が発生して、高速に三次元空間を走査することは困難であった。
本 発 明 の 効 果 ・ 特 長
三次元空間を高速かつ広範囲に走査して計測でき、既存の二次元測距装置を用いて三次元測距装
置を構成できる。
技術概要(構造・動作等)
三次元測距装置は、二次元測距装置、曲面鏡 1、曲面鏡 2、曲面鏡回転台およびモータから構成され
る。二次元測距装置およびモータは空間に固定される。曲面鏡 1 および曲面鏡 2 は、モータによる曲面鏡
回転台の回転により、二次元測距装置の中心周りに一方向に一定速度で回転する。曲面鏡 1 および曲
面鏡 2 は、二次元測距装置の測距範囲である二次元平面において、二次元測距装置から出力されたレ
ーザ光の鏡による反射後の軌跡が基準円の接線となるように、レーザ光の鏡への入射角および反射角を
考慮して設計した鏡面とする。また三次元空間の高さ方向へレーザ光の出力を変えるために、高さ方向へ
変化させた傾きを滑らかにつける。曲面鏡で反射したレーザ光が、自身の曲面鏡によって遮断されないよ
うに、同じ形で小型の曲面鏡 1 と曲面鏡 2 の複数の鏡により構成する。曲面鏡 1 および曲面鏡 2 を二次
元測距装置の中心周りに回転させて、三次元空間において、放射状にレーザ光を出力させる。二次元測
距装置からのレーザ光の出力方向と、二次元測距装置と曲面鏡の位置関係から、三次元空間でのレー
ザ光の出力方向を知ることができる。
図 ・ 特 記 事 項 ・ そ の 他
①
②
距 離 を 5000mm に 固 定 し 1 回 転 し た 場 合 の 例
① 曲 面 鏡 1,2 を 介 し た 三 次 元 空 間 の
反 射 点 列 ( XY 面 に 対 し 螺 旋 状 )
② 曲 面 鏡 1,2 を 介 さ な い 二 次 元 空 間 の
反 射 点 列 ( XY 面 に 平 行 )
回 転 す る 曲 面 鏡 1,2 で 二 次 元 計 測 装 置 の レ ー ザ ー 光 を 三 次 元 空 間 へ 出 力
主 た る 提 供 特 許
公 開 番 号:特開 2014-85189
出 願 日:平成 24 年 10 月 22 日(2012 年)
発 明 の 名 称:測定装置
出 願 人:独立行政法人国立高等専門学校機構
関
連
特
許
番
号