JP2003302209A

JP2003302209A - 光測長装置

Info

Publication number: JP2003302209A
Application number: JP2002106691A
Authority: JP
Inventors: Yuzuru Ueda; 譲上田; Hiroshi Tosa; 博土佐
Original assignee: Nippon Signal Co Ltd
Current assignee: Nippon Signal Co Ltd
Priority date: 2002-04-09
Filing date: 2002-04-09
Publication date: 2003-10-24

Abstract

(57)【要約】【課題】光ビームを用いることにより測定対象物に近
づくことなく寸法計測ができる携帯可能な光測長装置を
提供することである。【解決手段】光ビームを任意の振れ角で往復走査する
光ビーム走査手段２と、測定対象物１９に対する上記光
ビームの走査に基づいて測定範囲を決定する測定範囲決
定手段３と、上記決定された測定範囲に対応する光ビー
ムの走査角を光ビーム走査手段２の操作状態に基づいて
演算し、上記測定対象物１９に対する光ビームの往復時
間から測定対象物１９までの距離を演算し、上記走査角
及び上記測定対象物１９までの距離に基づいて上記測定
範囲の寸法を計測する計測処理手段４と、その計測結果
を表示する表示手段５と、を備えて構成したものであ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光ビームによって
測定対象物の寸法を測定する光測長装置に関し、詳しく
は、光ビームの走査に基づいて決定した測定範囲の寸法
を演算して求める携帯可能な光測長装置に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】従来は、物の大きさや長さを測定すると
きは、メジャー等を測定対象物に直接当てて測定してい
た。また、近寄ることができない遠くの物については、
三角測量の技法を使用して計測する方法が行われてい
た。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、このような従
来の計測方法においては、例えば、前者の場合は、離れ
た場所にある物を測定するときは、その場所まで行って
測定する必要があった。特に、天井等の高い場所に設置
した例えば蛍光灯等の寸法を測定するときは、脚立等を
用いて近寄る必要があり、危険が伴っていた。また、後
者の場合は、近寄ることができない遠くのものを測定す
るときには有効な方法であるが、測定のための準備が大
袈裟なものとなり、測定精度を必要とせずおおよその大
きさが知りたい場合の測定方法としては適当な方法では
なかった。

【０００４】そこで、本発明は、このような問題点に鑑
み、光ビームを用いることにより測定対象物に近づくこ
となく寸法計測ができる携帯可能な光測長装置を提供す
ることを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明による光測長装置は、光ビームを任意の振れ
角で往復走査する光ビーム走査手段と、測定対象物に対
する上記光ビームの走査に基づいて測定範囲を決定する
測定範囲決定手段と、上記決定された測定範囲に対応す
る光ビームの走査角を光ビーム走査手段の操作状態に基
づいて演算し、上記測定対象物に対する光ビームの往復
時間から測定対象物までの距離を演算し、上記走査角及
び上記測定対象物までの距離に基づいて上記測定範囲の
寸法を計測する計測処理手段と、その計測結果を表示す
る表示手段と、を備えて構成したものである。

【０００６】このような構成により、光ビーム走査手段
で光ビームを任意の振れ角で往復走査し、光ビームの走
査に基づいて測定範囲決定手段で測定対象物の測定範囲
を決定する。計測処理手段は上記決定された測定範囲に
対応する光ビームの走査角を光ビーム走査手段の操作状
態に基づいて演算し、上記測定対象物に対する光ビーム
の往復時間から測定対象物までの距離を演算し、上記走
査角及び上記測定対象物までの距離に基づいて上記測定
範囲の寸法を計測する。表示手段はその計測結果を表示
する。これにより、離れた場所に設置されている物の大
きさ等の測定を居ながらにして可能とする。

【０００７】また、上記測定範囲決定手段は、測定範囲
に対応する光ビームの前記走査角を、測定対象物表面上
を往復走査する光ビームの軌跡を目視して手動調節する
構成としたものである。これにより、手動により光ビー
ムの軌跡幅を測定しようとする範囲に一致させ測定範囲
を決定する。

【０００８】さらに、上記測定範囲決定手段は、測定対
象物の測定範囲を超えて走査する光ビームに基づいて、
随時演算して求められる測定対象物までの距離の急変し
た点を測定対象物の端部と決定する構成としたものであ
る。これにより、測定対象物までの距離が急変した点を
自動的に検出して測定対象物の端部とみなし測定範囲を
決定する。

【０００９】さらにまた、上記測定範囲決定手段は、測
定対象物表面の測定範囲を超えて走査する光ビームの反
射光を随時受光して、該反射光の受光強度の急変した点
を測定範囲の端部と決定する構成としたものである。こ
れにより、測定対象物における反射光の受光強度が急変
した点を測定範囲の端部とみなし測定範囲を決定する。

【００１０】また、上記計測処理手段は、上記測定範囲
の両端部で反射する光ビームの往復時間から該測定範囲
の両端部までの距離をそれぞれ演算する構成としたもの
である。または、上記測定対象物までの距離として、上
記測定範囲のほぼ中心までの垂直距離を演算する構成と
してもよい。これにより、測定対象物までの距離と、該
測定範囲に対応する走査角の情報に基づいて測定範囲の
寸法を計測する。

【００１１】また、上記光ビーム走査手段は、一次元に
光ビームを走査する光ビーム走査部を備えて構成したも
のである。または、二次元に光ビームを走査する光ビー
ム走査部を備えて構成してもよい。これにより、光ビー
ムを一次元若しくは二次元に走査させ、該光ビームに基
づいて測定範囲の決定及び該測定範囲の寸法の計測をさ
せる。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を添付
図面に基づいて詳細に説明する。図１は本発明による光
測長装置の第１の実施形態を示すブロック図である。こ
の光測長装置１は、光ビームを測定対象物表面上を走査
して測定対象物の寸法を測定するものであり、光ビーム
走査手段２と、測定範囲決定手段３と、計測処理手段４
と、表示手段５とを有し、これらの手段をケース内に組
み込んだ携帯可能な装置である。

【００１３】ここで、光ビーム走査手段２は、光ビーム
を任意の振れ角で往復走査するものであり、コリメート
された単一の光ビームを発する発光部６と、該発光部６
を駆動して所定の間隔で間欠的に光ビームを発射させる
駆動部７と、発光部６から発射される光ビームを測定対
象物上を任意の振れ角で扇状に往復走査する一次元の光
ビーム走査部８と、該光ビーム走査部８を駆動させ走査
角を任意に制御する駆動制御部９とを備えて構成してい
る。

【００１４】発光部６は、例えば、半導体レーザからな
り、コリメートされた単一の光ビームを発するものであ
る。また、駆動部７は、発光部６をパルス駆動し間欠的
に光ビームを発射させるものであり、各光ビームの発射
時刻情報を後述する計測手段４の往復時間算出部１２に
伝達できるようにされている。そして、光ビーム走査手
段８は、例えば、特許第２７２２３１４号公報に開示さ
れているガルバノミラー等が適用される。

【００１５】また、測定範囲決定手段３は、測定対象物
に対する上記光ビームの走査に基づいて測定範囲を決定
するものであり、測定範囲に対応する光ビームの走査角
を、測定対象物１９表面上を往復走査する光ビームの軌
跡を目視して手動調節するようにしたもので、図示省略
のツマミの操作によって駆動制御部９を制御して、光ビ
ームの走査範囲が測定範囲と一致するように光ビーム走
査部８の走査角を調整できるようにしている。

【００１６】さらに、計測処理手段４は、上記決定され
た測定範囲に対応する光ビームの走査角を光ビーム走査
手段２の操作状態に基づいて演算し、上記測定対象物１
９に対する光ビームの往復時間から測定対象物１９まで
の距離を演算し、上記走査角及び上記測定対象物１９ま
での距離に基づいて上記測定範囲の寸法を計測するもの
であり、受光部１１と、往復時間算出部１２と、距離演
算部１３と、振れ角検出部１４と、走査角演算部１５
と、寸法演算部１６とを有して構成している。

【００１７】ここで、受光部１１は、測定対象物１９か
らの反射光を受光するものであり、例えば、フォトダイ
オード等の受光素子が適用できる。そして、受光部１１
は往復時間算出部１２に接続して前述の間欠的に発射す
る各光ビームに対応した光の受光時刻情報を伝達できる
ようにしている。

【００１８】また、往復時間算出部１２は、上記駆動部
７から送られてくる前述の間欠的に発射する各光ビーム
の発射時刻情報と受光部１１から送られてくる対応する
光ビームの受光時刻情報に基づいて所定の光ビームの往
復時間を算出ものであり、具体的には、ある時刻に発射
された光ビームが測定対象物で反射されて戻され受光さ
れたときの時刻を求め、受光時刻から発射時刻を減算処
理して当該光ビームの往復時間を算出するものである。

【００１９】さらに、距離演算部１３は、測定対象物１
９までの距離を演算して求めるものであり、上記往復時
間算出部１２から送られる各光ビームの往復時間に基づ
いて後述する演算式の（５）式から測定対象物１９まで
の距離を演算するものである。そして、その演算結果は
寸法演算部１６に送られる。

【００２０】そして、振れ角検出部１４は、例えば、図
２に示すような光ビーム走査手段２の操作状態に関連す
る駆動電流ｉと光ビームの振れ角θｘ，θｙの関係が予
め記憶されており、駆動電流ｉを検出してそれに対応す
る振れ角θｘ，θｙを求め、振れ角情報を後述する走査
角演算部１５に伝えるものである。なお、振れ角θｘ，
θｙは、往復走査する光ビームの走査中心を基準に光ビ
ームが振れた角度であり、例えばθｘは正の駆動電流に
対する振れ角を示し、θｙは負の駆動電流に対する振れ
角を示す。また、振れ角検出部１４は、上記光ビーム走
査部８の、例えばガルバノミラーの裏面にミラーを設
け、該ミラーで反射させた光をＰＳＤ（Position Sensi
ng Devise）等のラインセンサーで受光して検出する等
の公知の方法を適用することもできる。

【００２１】また、走査角演算部１５は、決定された測
定範囲に対応する走査角θを演算して求めるものであ
り、上記振れ角検出部１４から送られてくるθｘ，θｙ
に関する振れ角情報に基づいて上記走査角θを求めるも
のである。なお、走査角θは、二つの光ビームがなす角
度をいう。こうして求められた走査角θは寸法演算部１
６に送られる。

【００２２】そして、寸法演算部１６は、測定範囲に対
応する走査角θ及び測定対象物１９までの距離に基づい
て、決定された測定範囲の寸法を演算して求めるもので
あり、後述する演算式の（５）式若しくは（６）式によ
り演算される。

【００２３】また、表示手段５は計測結果を表示するも
のであり、表示処理部１７と、表示部１８を有して構成
している。表示処理部１７は、寸法演算部１６からの演
算結果に関する情報を後述の表示部１８に表示できるよ
うに表示信号に変換する作用をなすものであり、表示部
１８は、上記表示信号に基づいて演算結果を文字表示さ
せるもので、例えば、ＬＥＤまたは液晶表示パネル等か
らなる。

【００２４】次に、本発明の第１の実施形態による光測
長装置１の動作を図１乃至図３を参照して説明する。先
ず、ケース部に備える図示省略の電源スイッチがＯＮさ
れると、図１に示す光ビーム走査手段２の駆動部７が作
動する。そして、発光部６をパルス駆動し、該発光部６
より所定の間隔で間欠的に光ビームを発射させる。この
とき、間欠的に発射される各光ビームの発射時刻情報は
駆動部７から計測処理手段４の往復時間算出部１２に送
られる。

【００２５】次に、光測長装置１は把持され、光ビーム
が測定対象物１９に当てられる。この状態で、測定範囲
決定手段３（図１参照）に備えた図示省略のツマミを操
作すると、駆動制御部９が作動して光ビーム走査部８を
駆動し、光ビームを走査する。そして、測定対象物１９
上を往復走査する光ビームの軌跡２０を目視して、図３
に示すように光ビームの走査端部２０ａ，２０ｂが測定
対象物１９の測定端部１９ａ，１９ｂに一致するよう調
節して測定範囲が決定される。なお、光ビームの走査域
は、上記ツマミ操作により駆動制御部９の駆動電流を調
節して行われる。

【００２６】上記光ビーム走査部８によって走査され測
定対象物１９の表面で反射する光ビームは、計測処理手
段４の受光部１１で随時受光され、受光部１１は上記間
欠的に発射する各光ビームの受光時刻情報を往復時間算
出部１２に送る。

【００２７】往復時間算出部１２においては、駆動部７
から送られる間欠的に発射する各光ビームの発射時刻情
報と、受光部１１から送られてくる対応する光ビームの
受光時刻情報とが減算処理される。そして、各光ビーム
について発射から受光までに要した時間が算出される。
こうして算出された各光ビームの往復時間は距離演算部
１３に送られる。

【００２８】距離演算部１３においては、各光ビームの
往復時間と光速Ｃ（3.0×10⁸m/s）を用いて測定対象物
１９までの距離が演算される。具体的には、往復時間を
ｔとすると、測定点から光ビームの反射点までの距離Ｄ
は、Ｄ＝Ｃ×ｔ／２（１）により演算して求められる。そして、この演算結果（距
離データ）は、寸法演算部１５に送られる。

【００２９】一方、前述の測定対象物１９の測定範囲に
一致するよう調節され測定範囲に対応する光ビームの走
査角θは、振れ角検出部１４において駆動制御部９の駆
動電流を検出して、次のようにして求められる。即ち、
予め記憶された図２に示す駆動電流ｉと光ビームの振れ
角θｘ又はθｙの関係に基づいて、測定対象物１９の測
定範囲に一致するよう調節された状態における駆動制御
部９の駆動電流ｉから、そのときの走査角θが求められ
る。ここで、前述したように正の電流値に対応する走査
角はθｘ、負の電流値に対応する走査角はθｙとして検
出されるため、走査範囲に対応する走査角θは、走査角
演算部１５において、 θ＝θｘ＋θｙ（２）の演算を行って求められる。そして、この演算結果（走
査角データ）は、寸法演算部１６に送られる。

【００３０】ここで、図３に示すように、測定対象物１
９の測定端部１９ａ，１９ｂを照射し、ここで反射する
光ビームＰ１，Ｐ２の往復時間をｔ１，ｔ２とすると、
測定点Ｏから上記測定端部１９ａ，１９ｂまでの距離Ｄ
１，Ｄ２は、距離演算部１３でそれぞれ式（１）を演算
して、Ｄ１＝Ｃ×ｔ１／２（３）Ｄ２＝Ｃ×ｔ２／２（４）のように求められる。したがって、測定範囲の寸法Ｌ
は、このＤ１，Ｄ２に係る距離データと当該測定範囲に
対応する走査角データθを用いて、寸法演算部１６にお
いてＬ＝（Ｄ１²＋Ｄ２²−２・Ｄ１・Ｄ２cosθ）^1/2 （５）を演算して求められる。

【００３１】上述のようにして、図１の寸法演算部１６
において測定範囲の寸法Ｌが演算されると、その演算結
果は表示手段５に備える表示処理部１７に送られ表示部
１８上に文字表示できるように信号処理される。そし
て、表示部１８にその値が表示される。

【００３２】このように、第１の実施形態よる光測長装
置１は、携帯可能な簡易な構成を有するものであり、測
定対象物１９上を走査する光ビームの軌跡２０を目視し
てその両端部２０ａ，２０ｂが測定対象物１９の測定端
部１９ａ，１９ｂに一致するように調節するだけで、上
記光ビームの走査域に対応する測定範囲の寸法を測定す
ることができるため、離れた場所に設置した測定対象物
１９の寸法も居ながらにして容易に測定することができ
る。

【００３３】なお、例えば、図４に示すように測定対象
物１９の正面に対峙して、光ビームの軌跡２０の両端部
２０ａ，２０ｂがそれぞれ測定対象物１９の測定端部１
９ａ，１９ｂに一致するように調節された場合には、測
定点Ｏと測定対象物１９における測定範囲のほぼ中心ま
での垂直距離をＤ０とすると、測定範囲の寸法Ｌは、Ｌ＝２・Ｄ０tanθ／２（６）により求めることもできる。これによれば、演算に必要
な距離データが一つで済むため、演算が容易となる。

【００３４】また、光ビーム走査部８として、例えば、
特許公報第２７２２３１４号に開示の二次元走査が可能
な２軸のガルバノミラーであり、２軸がそれぞれ同じ周
波数で回転揺動するものを適用してもよい。この場合、
上記２軸の駆動周波数に位相差を与えれば円形走査が可
能となる。従って、例えば、測定対象物が円形または楕
円状のものであり、その直径等を測定する場合は、光ビ
ームの円形または楕円状の走査軌跡が測定対象物の形状
に一致するように走査範囲決定手段３を調節することに
より実行することができる。

【００３５】次に、本発明による光測長装置の第２の実
施形態を図５を参照して説明する。なお、第１の実施形
態と同一の構成要素については同一の符号を用いて示
し、説明を省略する。また、ここでは、第１の実施形態
と異なる部分についてのみ説明する。

【００３６】図５は、本発明による光測長装置の第２の
実施形態の概略構成を示すブロック図である。この光測
長装置２１が備える測定範囲決定手段２２は、測定対象
物１９の測定範囲を超えて走査する光ビームによって、
随時演算して求められる測定対象物１９までの距離の急
変した点を測定対象物１９の測定端部１９ａ，１９ｂと
決定する構成としたものであり、間欠的に発射する各光
ビームが走査期間中に照射する測定対象物１９上の各点
までの距離データを距離演算部１３から受けてこれを分
析し、該距離データが急変した点を測定対象物１９の測
定端部１９ａ，１９ｂと認識して測定範囲と決定するも
のである。そして、この測定端部１９ａ，１９ｂに係る
距離データを走査角演算部１５及び寸法演算部１６に送
る構成としている。

【００３７】次に、本発明の光測長装置２１の動作を図
５及び図６を参照して説明する。先ず、ケース部に備え
る図示省略の電源スイッチがＯＮされると、図５に示す
光ビーム走査手段２が作動して、光ビーム走査部８を最
大振れ角で駆動させると共に、第１実施形態と同様にし
て発光部６から所定の間隔で間欠的に光ビームを発射さ
せる。

【００３８】次に、光測長装置２１の光ビームが測定対
象物１９に当てられる。このとき、光ビーム走査部８が
最大振れ角で駆動しているので光ビームは最大走査角で
走査され、測定対象物１９の測定範囲を超えて走査され
る。

【００３９】一方、計測処理手段４では、図６に示すよ
うに、測定対象物１９上を測定範囲を越えて往復走査す
る光ビームの反射光を受光部１１で受光し、その受光時
刻情報を得る。そして、図５に示す往復時間算出部１２
で駆動部７から送られてくる光ビームの発射時刻情報と
上記受光部１１から得た対応する光ビームの受光時刻情
報とに基づいて、測定点Ｏ（図６参照）と測定対象物１
９との間を往復する該光ビームの往復時間ｔを算出す
る。さらに、該往復時間ｔに基づいて前述の（１）式に
より該光ビームの測定対象物１９上の反射点までの距離
Ｄを演算する。この距離Ｄは、光ビームの全走査範囲に
亘って計測され、その距離データが測定範囲決定手段２
２に送られる。

【００４０】測定範囲決定手段２２においては、上記距
離演算部１３より得た距離データを分析し距離が急変し
た点を検出し、この点を測定対象物１９の測定端部１９
ａ，１９ｂと認識し測定範囲の両端を決定する。このと
き、その測定端部１９ａ，１９ｂを決定する光ビームＰ
１，Ｐ２（図６参照）が特定できるので、この情報が計
測処理手段４に備える走査角演算部１５に送られる。ま
た、上記測定端部１９ａ，１９ｂにおける距離データＤ
１，Ｄ２（図６参照）は寸法演算部１６に送られる。

【００４１】走査角演算部１５では、測定範囲決定手段
２２から得た光ビームＰ１，Ｐ２の情報に基づいてこの
光ビームＰ１，Ｐ２に係る振れ角が特定される。そし
て、これらの振れ角より測定範囲に対応する走査角θが
演算される。具体的には、図６に示すように、光ビーム
Ｐ１の走査中心Ｑに対する振れ角θｘ＝θ１が、また、
光ビームＰ２の走査中心Ｑに対する振れ角θｙ＝θ２が
特定される。そして、（２）式を演算して測定範囲に対
応する走査角θが、 θ＝θ１＋θ２と求まる。この走査角θの値は寸法演算部１６に送られ
る。

【００４２】寸法演算部１６では、測定範囲決定手段２
２から得た測定範囲の両端部までの距離データＤ１，Ｄ
２と走査角演算部１５から得た測定範囲を確定する走査
角θに基づいて、（５）式を演算して測定範囲の寸法Ｌ
が算出される。そして、その演算結果は表示手段５の表
示処理部１７で文字表示できるように信号処理され、表
示部１８に表示される。

【００４３】第２の実施形態の光測長装置２１によれ
ば、測定範囲の両端部が、測定対象物１９までの距離の
急変点を検出して自動的に決定されるため、光ビームの
反射光の輝度が弱くてその走査軌跡が目視し難い遠くの
物や昼間の屋外においても精度よく測定することが出来
る。

【００４４】なお、この光測長装置２１をカメラと一体
化し、カメラの画角と光ビームの走査角とが一致するよ
うに設定するならば、光ビームの走査軌跡が目視できな
いほどさらに遠くに離れた測定対象物１９についても、
カメラの画角内に該測定対象物１９を捕らえれば測定す
ることができる。この場合、光ビームを赤外線とすれ
ば、強い可視光の影響を排除して測定することができる
ため、昼間の屋外等で遠く離れた測定対象物１９もより
精度よく測定することができる。

【００４５】次に、本発明による光測長装置の第３の実
施形態を図７を参照して説明する。なお、第２の実施形
態と同一の構成要素については同一の符号を用いて示
し、説明を省略する。また、ここでは、第２の実施形態
と異なる部分についてのみ説明する。

【００４６】図７は、本発明による光測長装置の第３の
実施形態の概略構成を示すブロック図である。ここで、
光測長装置２３は、測定対象物１９の表面の反射率の相
違を検出して測長を行うものであり、測定対象物１９の
測定範囲を超えて走査する光ビームの反射光を随時受光
して、該反射光の受光強度の急変した点を測定範囲の端
部１９ｃ，１９ｄと決定する測定範囲決定手段２４を備
えたものである。そして、測定範囲決定手段２４は、こ
の測定端部１９ｃ，１９ｄに係る後述の光ビームＰ３，
Ｐ４を特定し、該情報を距離演算部１３及び走査角演算
部１５に送る構成としている。

【００４７】次に、第３の実施形態の動作を図７及び図
８を参照して説明する。先ず、ケース部に備える図示省
略の電源スイッチをＯＮし、図７に示す光ビーム走査手
段２が作動して、光ビーム走査部８を最大振れ角で駆動
させると共に、第１実施形態と同様にして発光部６から
所定の間隔で間欠的に光ビームを発射させる。このと
き、光ビームは光ビーム走査部８によって最大走査角で
走査され、測定対象物１９の測定範囲を超えて走査す
る。

【００４８】一方、計測処理手段４では、図８に示すよ
うに、測定対象物１９上を測定範囲を越えて往復走査す
る光ビームの反射光を受光部１１で受光し、その受光時
刻情報を得て図５に示す往復時間算出部１２に送ると共
に、各光ビームの受光強度のデータを測定範囲決定手段
２４にも送る。そして、測定範囲決定手段２４におい
て、随時受光される測定対象物１９からの反射光の受光
強度のデータを分析し、測定対象部１９の表面の反射率
の相違に基づく反射光の受光強度の急変した点を検出し
て測定範囲の測定端部１９ｃ，１９ｄと決定する。

【００４９】このとき、その測定端部１９ｃ，１９ｄを
決定する光ビームＰ３，Ｐ４（図８参照）が特定できる
ので、この情報が計測処理手段４に備える距離演算部１
３及び走査角演算部１５に送られる。

【００５０】距離演算部１３では、測定範囲決定手段２
４から得た光ビームＰ３，Ｐ４の情報に基づいてこの光
ビームＰ３，Ｐ４に係る測定点Ｏから測定端部１９ｃ，
１９ｄまでの距離Ｄ３，Ｄ４が前述と同様にして演算さ
れる。

【００５１】一方、走査角演算部１５では、測定範囲決
定手段２４から得た光ビームＰ３，Ｐ４の情報に基づい
てこの光ビームＰ３，Ｐ４に係る振れ角θｘ＝θ３，θ
ｙ＝θ４が特定される。そして、これらの振れ角θｘ＝
θ３，θｙ＝θ４より測定範囲に対応する走査角θが
（２）式を演算して、 θ＝θ３＋θ４と求まる。この走査角θの値は寸法演算部１６に送られ
る。

【００５２】寸法演算部１６では、測定範囲決定手段２
２から得た測定範囲の両端部までの距離データＤ３，Ｄ
４と走査角演算部１５から得た測定範囲を確定する走査
角θ＝θ３＋θ４に基づいて、（５）式を演算して測定
範囲の寸法Ｌが算出される。そして、その演算結果は表
示手段５に文字表示される。

【００５３】第３の実施形態の光測長装置２３によれ
ば、測定対象物１９表面の反射率の相違に基づく反射光
の受光強度の急変した点を検出して測定範囲を決定する
ので、同一平面内であっても反射率の異なる部分の寸法
を測定することができる。

【００５４】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１に係る光
測長装置によれば、測定対象物上を走査する光ビームに
基づいて測定範囲を決定し、該決定された測定範囲に対
応する光ビームの走査角を光ビーム走査手段の操作状態
に基づいて演算し、光ビームの往復時間から測定対象物
までの距離を演算し、上記走査角及び距離データに基づ
いて測定範囲の寸法を計測するようにしているので、離
れた場所に設置されている物の大きさ等の測定を居なが
らにして可能とすることができる。従って、近寄ること
ができない場所に設置されている物の大きさ等の測定も
安全に且つ容易に行うことができる。

【００５５】また、請求項２に係る発明によれば、手動
により光ビームの軌跡幅を測定しようとする範囲に一致
させ測定範囲を決定するようにしているので、測定範囲
の決定が目で確認して確実に行うことができ、簡易な構
成でありながら寸法測定が可能である。

【００５６】さらに、請求項３に係る発明によれば、測
定対象物までの距離が急変した点を自動的に検出して測
定対象物の端部とみなし測定範囲を決定するようにして
いるので、光ビームの反射光の輝度が弱くてその走査軌
跡が目視し難い遠くの物や昼間の屋外においても精度よ
く測定することができる。

【００５７】また、請求項４に係る発明によれば、測定
対象物における反射光の受光強度が急変した点を測定範
囲の端部とみなし測定範囲を決定するようにしているの
で、同一平面内であっても反射率の異なる部分の寸法を
測定することができる。

【００５８】そして、請求項５に係る発明によれば、測
定範囲の両端部までの各距離と測定範囲に対応する走査
角の三つの情報に基づいて測定範囲の寸法を計測するよ
うにしているので、測定点の位置に関係なく測定対象物
の所望の寸法を測定することができる。

【００５９】また、請求項６に係る発明によれば、測定
対象物の測定範囲のほぼ中心までの垂直距離と、該測定
範囲に対応する走査角の二つの情報のみに基づいて測定
範囲の寸法を計測するようにしているので演算が容易と
なる。

【００６０】さらに、請求項７に係る発明によれば、光
ビームを一次元走査させ、該光ビームに基づいて測定範
囲の寸法を計測するようにしているので、構成が簡易と
なり安価な光測長装置の提供ができる。

【００６１】さらにまた、請求項８に係る発明によれ
ば、光ビームを二次元走査させ、該光ビームに基づいて
測定範囲の寸法を計測するようにしているので、円形状
または楕円状の測定対象物の直径等の測定を容易に行う
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による光測長装置の第１の実施形態を
示すブロック図である。

【図２】光ビームの走査角を検出する方法を示す説明
図である。

【図３】上記光測長装置による測定方法の一実施例を
説明するための概略斜視図である。

【図４】上記光測長装置による他の測定方法を説明す
るための概略斜視図である。

【図５】本発明による光測長装置の第２の実施形態を
示すブロック図である。

【図６】上記光測長装置による測定方法を説明するた
めの概略斜視図である。

【図７】本発明による光測長装置の第３の実施形態を
示すブロック図である。

【図８】上記光測長装置による測定方法を説明するた
めの概略斜視図である。

【符号の説明】

１，２１，２３…光測長装置２…光ビーム走査手段３，２２，２４…測定範囲決定手段４…計測処理手段５…表示手段８…光ビーム走査部１１…受光部１９…測定対象物

フロントページの続きＦターム(参考） 2F065 AA06 AA22 FF12 FF31 GG06 HH04 JJ18 LL13 LL62 MM16 QQ28 UU06

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】光ビームを任意の振れ角で往復走査する光
ビーム走査手段と、測定対象物に対する前記光ビームの走査手段に基づいて
測定範囲を決定する測定範囲決定手段と、前記決定された測定範囲に対応する光ビームの走査角を
光ビーム走査手段の操作状態に基づいて演算し、前記測
定対象物に対する光ビームの往復時間から測定対象物ま
での距離を演算し、前記走査角及び前記測定対象物まで
の距離に基づいて前記測定範囲の寸法を計測する計測処
理手段と、その計測結果を表示する表示手段と、を備えたことを特
徴とする光測長装置。
【請求項２】前記測定範囲決定手段は、測定範囲に対応
する光ビームの前記走査角を、測定対象物表面上を往復
走査する光ビームの軌跡を目視して手動調節する構成と
したことを特徴とする請求項１に記載の光測長装置。
【請求項３】前記測定範囲決定手段は、測定対象物の測
定範囲を超えて走査する光ビームに基づいて、随時演算
して求められる測定対象物までの距離の急変した点を測
定対象物の端部と決定する構成としたことを特徴とする
請求項１に記載の光測長装置。
【請求項４】前記測定範囲決定手段は、測定対象物表面
の測定範囲を超えて走査する光ビームの反射光を随時受
光して、該反射光の受光強度の急変した点を測定範囲の
端部と決定する構成としたことを特徴とする請求項１に
記載の光測長装置。
【請求項５】前記計測処理手段は、前記測定範囲の両端
部で反射する光ビームの往復時間から該測定範囲の両端
部までの距離をそれぞれ演算する構成としたことを特徴
とする請求項１〜４のいずれか一つに記載の光測長装
置。
【請求項６】前記計測処理手段は、前記測定対象物まで
の距離として、前記測定範囲のほぼ中心までの垂直距離
を演算する構成としたことを特徴とする請求項１〜４の
いずれか一つに記載の光測長装置。
【請求項７】前記光ビーム走査手段は、一次元に光ビー
ムを走査する光ビーム走査部を備えて構成したことを特
徴とする請求項１〜６のいずれか一つに記載の光測長装
置。
【請求項８】前記光ビーム走査手段は、二次元に光ビー
ムを走査する光ビーム走査部を備えて構成したことを特
徴とする請求項１〜６のいずれか一つに記載の光測長装
置。