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公開番号2024141118
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-10-10
出願番号2023052592
出願日2023-03-29
発明の名称計測装置
出願人キヤノン株式会社
代理人個人,個人,個人
主分類G01S 7/481 20060101AFI20241003BHJP(測定;試験)
要約【課題】高密度で間隔ムラの少ない点群データを取得可能な計測装置を提供すること。
【解決手段】計測装置は、物体11に走査光10を照射し、物体からの反射光12を反射するミラー7と、水平方向に平行な第1軸(X軸)周りにミラーを回転させる第1駆動部13と、鉛直方向に平行な第2軸(Y軸)周りにミラーを回転させる第2駆動部14と、第1駆動部と第2駆動部とを制御すると共に、反射光に基づいて物体の形状に関するデータを取得する制御部15とを有し、制御部15は、第2駆動部14が等速回転可能な第2駆動部の回転速度の下限値とデータの密度の目標値とに基づいて、第2駆動部14の制御に関する情報を取得する。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
物体に走査光を照射し、前記物体からの反射光を反射するミラーと、
水平方向に平行な第１軸周りに前記ミラーを回転させる第１駆動部と、
鉛直方向に平行な第２軸周りに前記ミラーを回転させる第２駆動部と、
前記第１駆動部と前記第２駆動部とを制御すると共に、前記反射光に基づいて前記物体の形状に関するデータを取得する制御部とを有し、
前記制御部は、前記第２駆動部が等速回転可能な前記第２駆動部の回転速度の下限値と前記データの密度の目標値とに基づいて、前記第２駆動部の制御に関する情報を取得することを特徴とする計測装置。
続きを表示（約 610 文字）【請求項２】
制御部は、前記ミラーを前記第１軸周りに回転させつつ前記第２軸周りに１８０°回転させる間に前記データを取得する制御を行い、
前記第２駆動部の制御に関する情報は、前記第２駆動部の回転速度と前記第２駆動部を１８０°回転させる回数の少なくとも一方を含むことを特徴とする請求項１又は２に記載の計測装置。
【請求項３】
前記下限値は、前記第２駆動部の特性に基づいて決定されることを特徴とする請求項１又は２に記載の計測装置。
【請求項４】
前記計測装置は、計測条件が異なる複数のモードを備え、
前記目標値は、前記複数のモードから使用者により選択されたモードに基づいて決定されることを特徴とする請求項１又は２に記載の計測装置。
【請求項５】
前記制御部は、前記第１駆動部の回転速度に対する前記第２駆動部の回転速度の比の値が整数とならないように、前記第２駆動部の回転速度を取得することを特徴とする請求項１又は２に記載の計測装置。
【請求項６】
前記制御部は、前記ミラーを第１軸周りに回転させつつ第２軸周りに１８０°回転させる間に前記データを取得する制御を複数行う場合、前記第１駆動部の回転速度に対する前記第２駆動部の回転速度の比の値が整数とならないように、前記第２駆動部の回転速度を取得することを特徴とする請求項１又は２に記載の計測装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、走査光を用いて物体の形状を計測する計測装置に関する。
続きを表示（約 1,500 文字）【背景技術】
【０００２】
従来、レーザ光を用いたレーザレーダ装置、いわゆる３Ｄレーザスキャナが提案されている。特許文献１には、水平回転軸と鉛直回転軸を中心に回転可能なミラーの回転数を設定することで、高密度な点群データを取得可能な構成が開示されている。また、特許文献２には、モータの駆動のオン／オフを繰り返し、モータの性能を超えてミラーを低速で回転させることで、高密度の点群データを取得可能な構成が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０１７－１５６１４２号公報
特開２０１７－１６６８４１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１の構成では、同じ走査線上の点群データを取得するため、点群データの密度の高い部分と低い部分が生じてしまう。また、特許文献２の構成では、ミラーが一定速度で回転しないため、隣り合う点群データの間隔が一定にならない。
【０００５】
本発明によれば、高密度で間隔ムラの少ない点群データを取得可能な計測装置を提供することができる。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一側面としての計測装置は、物体に走査光を照射し、物体からの反射光を反射するミラーと、水平方向に平行な第１軸周りにミラーを回転させる第１駆動部と、鉛直方向に平行な第２軸周りにミラーを回転させる第２駆動部と、第１駆動部と第２駆動部とを制御すると共に、反射光に基づいて物体の形状に関するデータを取得する制御部とを有し、制御部は、第２駆動部が等速回転可能な第２駆動部の回転速度の下限値とデータの密度の目標値とに基づいて、第２駆動部の制御に関する情報を取得することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、高密度で間隔ムラの少ない点群データを取得可能な計測装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
本発明の実施形態に係る計測装置の一例である３Ｄレーザスキャナのブロック図である。
実施例１の点群データ取得処理を示すフローチャートである。
実施例１の第２モータの制御に関する情報の取得方法を示すフローチャートである。
実施例１の点群データの走査線の一例を示す図である。
実施例１の点群データの走査線の一例を示す図である。
実施例２の点群データの走査線の一例を示す図である。
実施例２の点群データの走査線の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の実施例について、図面を参照しながら詳細に説明する。各図において、同一の部材については同一の参照番号を付し、重複する説明は省略する。
【実施例】
【００１０】
図１は、本発明の実施形態に係る計測装置の一例である３Ｄレーザスキャナ１００のブロック図である。３Ｄレーザスキャナ１００はまず、レーザ光（走査光）を物体（対象物）に照射し、物体により反射された反射光を用いて物体までの距離を計測する。次に、３Ｄレーザスキャナ１００は、計測した距離にレーザ光の照射方向情報を加えることで三次元座標系の座標値を算出する。そして、３Ｄレーザスキャナ１００は、三次元座標値の算出を周囲の空間に対してレーザ光の照射方向を変えながら複数回行って複数の座標値（点群データ）を取得する。最後に、３Ｄレーザスキャナ１００は、取得した点群データを用いて周囲の空間の形状を計測する。
（【００１１】以降は省略されています）

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