JP7501309B2 - 光学装置、計測装置、ロボット、電子機器および造形装置 - Google Patents
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Description
第1の実施の形態は、パターン投影法を用いて対象物の三次元計測を行う三次元計測装置である。図1は、第1の実施の形態の三次元計測装置のブロック図である。また、図2は、第1の実施の形態の三次元計測装置により、対象物に計測用パターンが投影されている状態を示す図である。
光偏向素子13は、一軸又はそれ以上の軸方向に回動してレーザ光を偏向走査可能な可動ミラーとなっている。可動ミラーとしては、例えばMEMS(Micro Electro Mechanical Systems)ミラー、ポリゴンミラー又はガルバノミラー等が知られているが、レーザ光を一軸又はそれ以上の軸方向に回動して光を偏向走査できれば、どのような光偏向素子を用いてもよい。その中でも、小型化及び軽量化を図ることができる点で、MEMSミラーを用いることが好ましい。
次に、光学系12の構成について説明する。ここで、図5は光学系12の構成を示す図である。図5(a)は水平方向の光学系を示し、図5(b)は垂直方向の光学系を示す。
図6は、三次元計測装置1の制御部31の機能構成を示す図である。演算処理部32は、カメラ装置21から供給された画像に関する情報を解析する。演算処理部32は、画像に関する情報の解析結果と、キャリブレーション情報とを用いた演算処理により、三次元情報の復元処理を行い、これにより対象の三次元計測を実行する。演算処理部32は、復元された三次元情報を制御部31に供給する。
h2=h1×β
よって、焦点距離変更後の像高h2’を変更前の像高h2を用いると、
h2’=h2×f2’/f2
と表せる。
θ1=θ2×β
そのため、レンズ変更後の画角θ2’を変更前のθ2を用いると、
θ2’=θ2×f2/f2’
と表せる。
2f1+2f2’
に変更される。
da=db/β2
となることが知られている。そのため
D”=2f1×2f2-da+db
=2f1×2f2-(1-β2)da (β<1)
となることから、daを大きくするほどD”を小さくすることができる。また、βを小さくするほど、D変化量は大きくなる。
h1×θ1=h2×θ2
h2×θ2=h2”×θ2”
となることから、
θ2”=θ2
である。
次に、第2の実施の形態について説明する。
次に、第3の実施の形態について説明する。
次に、第4の実施の形態について説明する。
10 光学装置
11 光源
12 光学系
13 光偏向素子
21 撮像手段
30 計測手段
70 ロボット
72 多関節アーム
80 電子機器
82 認証部
90 造形装置
91 ヘッド部
Claims (9)
- 所定の間隔で複数の発光素子が配列された面状の光源と、
前記複数の発光素子から照射される複数の光をそれぞれ所定の形状の光に変換する光学系と、
前記光学系により形状が変換された光を偏向する光偏向素子と、
を備え、
前記光源は、光軸方向で前記光学系の焦点位置よりも前記光学系側に配置され、
前記光源による像の結像位置は、光軸方向で、前記光源を前記光学系の焦点位置に設けたときの前記光源による像の結像位置よりも前記光学系側とは対向する側に位置し、
前記複数の光の主光線方向は、互いに平行に前記光偏向素子へ入射される、
ことを特徴とする光学装置。 - 前記光学系は、前記複数の発光素子から照射された複数の光を完全にはコリメートせずに発散する、
ことを特徴とする請求項1に記載の光学装置。 - 前記光偏向素子は、前記光源による像の結像位置に設けられている、
ことを特徴とする請求項1または2に記載の光学装置。 - 前記複数の発光素子から照射される複数の光は、平行光である、
ことを特徴とする請求項1に記載の光学装置。 - 前記光源は、面発光レーザアレイである、
ことを特徴とする請求項1に記載の光学装置。 - 請求項1ないし5のいずれか一項に記載の光学装置と、
前記光学装置が対象物に投影する投影光を撮像する撮像手段と、
前記撮像手段により撮像された前記投影光の画像情報に基づき前記対象物を計測する計測手段と、
を備えることを特徴とする計測装置。 - 請求項6に記載の計測装置と、
前記計測装置を装着した多関節アームと、
を備えることを特徴とするロボット。 - 請求項6に記載の計測装置と、
前記計測装置による使用者の計測結果に基づいて使用者の認証を行う認証部と、
を備えることを特徴とする電子機器。 - 請求項6に記載の計測装置と、
前記計測装置による計測結果に基づいて形成物を形成するヘッド部と、
を備えることを特徴とする造形装置。
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JP2020034310A (ja) | 2018-08-27 | 2020-03-05 | 株式会社リコー | 光学装置、計測装置、ロボット、電子機器、移動体、および造形装置 |
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