JP2007057424A

JP2007057424A - 測距センサの検査装置及び検査方法

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Publication number: JP2007057424A
Application number: JP2005244185A
Authority: JP
Inventors: Nobuo Ueda; 信雄植田
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 2005-08-25
Filing date: 2005-08-25
Publication date: 2007-03-08

Abstract

【課題】安価に小型化を行うことができる測距センサの検査装置を提供すること。
【解決手段】測距センサ１の検査装置は、測距センサ１のＬＥＤ２からの光が照射される疑似被検出物７と、この疑似被検出物７に照射されて反射された特性判断用の反射光を撮像するカメラ１０と、このカメラ１０が撮像した画像を処理する画像処理装置１１と、この画像処理装置１１からの出力に基づいて、被検出物８で反射される測距用反射光の経路を算出する演算装置１２と、この演算装置１２からの出力に基づいて、ＸＹθ駆動装置１５の動作を制御するＸＹθ制御装置１３を備える。ＸＹθ駆動装置１５によって、このＸＹθ駆動装置１５に搭載された疑似反射光ＬＥＤ１６が、測距用反射光の経路上に位置するように移動されると共に、測距用反射光の経路方向を向くように姿勢が調整される。疑似反射光ＬＥＤ１６からの疑似反射光が、測距センサ１のＰＳＤ３に受け取られる。
【選択図】図１

Description

本発明は、被検出物に対する距離を測定する測距センサについて、この測距センサの測距特性を検査する検査装置及び検査方法に関する。

図７は、測距センサの測距特性を検査する従来の検査装置を示す模式図である。

この検査装置は、測距センサ１の近距離の測距特性を検査する場合、上記測距センサ１から所定の近距離位置に近距離被検出物８１を配置する。上記測距センサ１の発光素子２から出射された光が近距離被検出物８１で反射した反射光を、上記測距センサ１のＰＳＤ（位置検出素子）３上に結像させる。また、測距センサ１の遠距離の測距特性を検査する場合、上記測距センサから所定の遠距離位置に遠距離被検出物８２を配置する。このとき、上記近距離被検出物８１は、測距センサ１の発光素子２の光軸上から退去させる。上記測距センサ１の発光素子２から出射された光が遠距離被検出物８２で反射した反射光を、上記測距センサ１のＰＳＤ３上に結像させる。このＰＳＤ３は、受光面上における入射光の結像位置を示す信号を出力する。上記近距離被検出物８１及び遠距離被検出物８２の反射光に関する上記ＰＳＤ３の出力信号に基づいて、上記測距センサ１が所定の計測距離を検出しているか否かを検査する。

例えば、計測距離が１ｍの測距センサ１の距離特性検査では、近距離被検出物８１を１ｍ離れた場所に設置し、上記測距センサ１が近距離被検出物８１を検知しているか否かを確認する。次に、例えば１ｍ５ｃｍのように１ｍよりも僅かに遠い距離に遠距離被検出物８２を設置し、上記測距センサ１が遠距離被検出物８２を検知しているか否かを確認する。上記測距センサ１が近距離被検出物８１を検知し、遠距離被検出物８２を検知しない場合、上記測距センサ１は良品と判定される。

このように、従来の測距センサの検査装置は、測距センサ１から実際の計測距離だけ離れた位置に被検出物を配置するので、例えば計測距離が５ｍの測距センサ１の検査を行う場合、測距センサ１から少なくとも５ｍ離れた位置に近距離被検出物８１を配置する検査スペースが必要になる。このように、従来の測距センサの検査装置は、計測距離に応じた大きさの検査設備が必要であるので、計測距離が長い測距センサを検査するには検査設備が長大になるという不都合がある。

そこで、従来、検査設備の小型化を行う測距センサの検査装置としては、カメラのオートフォーカス装置の検査装置に関して、オートフォーカス装置の投光部から出射される赤外光線の光路を、コリメータレンズで圧縮するものが提案されている（特許文献１：特開平３−２９８１１号公報参照）。この検査装置は、上記コリメータレンズで光路を圧縮することにより、上記投光部から実際の計測距離よりも近い位置に、上記コリメータレンズを透過した赤外光線を反射する反射板が配置可能になっている。

また、他の測距センサの検査装置としては、オートフォーカス装置の検査装置に関して、投光部から出射される赤外光線の光路を、偏角プリズムで変更するものが提案されている（特許文献２：特開平３−２９８１２号公報参照）。この検査装置は、上記偏角プリズムで赤外光線の光路を変更することにより、測距位置に配置された反射板で反射された反射光が進む光路と同じ光路を進む反射光を、測距位置よりも近くに配置された反射板によって得られるようにしている。

しかしながら、上記従来の測距センサの検査装置は、コリメータレンズや偏角プリズムのような光学素子を用いるので、構造の複雑化や組み立て精度の高精度化を招いて、製造コストが上昇するという問題がある。
特開平３−２９８１１号公報特開平３−２９８１２号公報

そこで、本発明の課題は、安価に小型化を行うことができる測距センサの検査装置を提供することにある。

上記課題を解決するため、本発明の測距センサの検査装置は、
発光素子と、この発光素子からの光が被検出物で反射された測距用反射光を受ける受光素子とを有する測距センサの検査装置であって、
上記被検出物が配置されるべき測距位置よりも上記測距センサに近い位置に配置された疑似被検出物と、
上記測距センサの発光素子からの光が上記疑似被検出物を経由し、あるいは、経由すべき特性判断用光を読み取る読み取り部と、
上記特性判断用光の特性を表す上記読み取り部からの信号に基づいて、上記測距用反射光が進むべき経路を算出する経路算出部と、
上記経路算出部で算出された測距用反射光の経路を進む疑似反射光を、上記測距位置よりも測距センサに近い位置から出射する疑似反射光出射部と、
上記疑似反射光を受けた上記測距センサの受光素子からの信号に基づいて、この測距センサの測距特性を算出する測距特性算出部と
を備えることを特徴としている。

上記構成によれば、測距センサの発光素子からの光が、測距位置よりも測距センサに近い位置に配置された疑似被検出物を経由し、あるいは、経由すべき特性判断用光が、読み取り部によって読み取られる。上記特性判断用光は、例えば、上記疑似被検出物に照射されて反射された反射光や、上記疑似被検出物に照射されて透過した透過光や、上記疑似被検出物に達する直前に読み取られた光である。上記読み取り部から出力され、上記特性判断用光の特性を表す信号に基づいて、上記測距位置に配置される被検出物で反射された測距用反射光が進むべき経路が算出される。上記特性判断用光の特性は、例えば光強度や光軸直角方向のパターンである。上記経路を進む疑似反射光が、疑似反射光出射部によって、上記測距位置よりも上記測距センサに近い位置から出射される。この疑似反射光を受けた測距センサの受光素子からの信号に基づいて、この測距センサの測距特性が算出される。

この測距センサの検査装置は、上記疑似被検出物を測距位置よりも測距センサに近い位置に配置できるので、測距センサの検査装置の小型化を図ることができる。また、従来のような光学素子を用いることなく、測距位置の被検出物で反射された測距用反射光の経路と同じ経路を進む疑似反射光を、上記測距センサの受光素子に入射させることができる。したがって、測距センサの検査装置の構造を従来よりも簡易にできて容易に製造できるので、製造コストの増大を防止できる。

一実施形態の測距センサの検査装置は、上記読み取り部で読み取られた上記特性判断用光の特性としての光強度及びパターンと、上記測距位置までの距離とに基づいて、上記疑似反射光出射部が出射する疑似反射光の強度を制御する第１制御部を備える。

上記実施形態によれば、上記第１制御部によって、上記疑似反射光の強度が、測距位置にある被検出物で反射された測距用反射光の強度と略同じにできる。したがって、精度良く測距センサの検査を行うことができる。

一実施形態の測距センサの検査装置は、上記測距位置に配置されるべき被検出物の光の反射特性に応じて、上記疑似反射光出射部が出射する疑似反射光の強度を制御する第２制御部を備える。

上記実施形態によれば、上記第２制御部によって、上記疑似反射光の強度が、上記被検出物の光の反射特性に応じた強度に制御される。これにより、実際の被検出物を用いて検査を行う場合と同じ条件の下、測距センサの検査を行うことができる。

一実施形態の測距センサの検査装置は、上記疑似反射光出射部は、ＬＥＤ（発光ダイオード）と、このＬＥＤから出射される光の出射角度を調整する角度調整機構とを有する。

上記実施形態によれば、上記ＬＥＤから出射される光の出射角度を、上記角度調整機構によって所定の角度に調整することにより、上記経路算出部で算出された経路を進む疑似反射光が得られる。

一実施形態の測距センサの検査装置は、上記疑似反射光出射部は、反射光が上記経路を進むように上記疑似被検出物に光を投射する疑似反射光投射部を有する。

上記実施形態によれば、上記疑似反射光投射部から投射された光が疑似被検出物に照射され、この照射光が反射してなる反射光によって、上記経路を進む疑似反射光が得られる。したがって、上記疑似被検出物に発光装置を設けることなく、簡易な構成で疑似反射光を出射できる。

一実施形態の測距センサの検査装置は、上記読み取り部は、上記疑似被検出物よりも測距センサに近い位置に配置され、上記測距センサの発光素子からの光が上記疑似被検出物で反射された特性判断用光を撮像する撮像装置である。

上記実施形態によれば、上記疑似被検出物で反射した特性判断用光を読み取ることができる。

一実施形態の測距センサの検査装置は、上記読み取り部は、上記疑似被検出物よりも測距センサから遠い位置に配置され、上記測距センサの発光素子からの光が上記疑似被検出物を透過した特性判断用光を撮像する撮像装置である。

上記実施形態によれば、上記疑似被検出物を透過した特性判断用光を読み取ることができる。

一実施形態の測距センサの検査装置は、上記読み取り部は、上記疑似被検出物上に面状に配列され、上記測距センサの発光素子からの光を受ける受光素子である。

上記実施形態によれば、上記受光素子によって、上記疑測距センサの発光素子から出射されて疑似被検出物を経由すべき特性判断用光を読み取ることができる。

一実施形態の測距センサの検査装置は、上記経路算出部の算出結果に基づいて、上記疑似反射光出射部を上記経路上に移動させる移動部を備える。

上記実施形態によれば、上記疑似反射光出射部が移動部によって上記経路上に移動されることにより、検査対象の測距センサに応じた疑似反射光が得られる。

一実施形態の測距センサの検査装置は、上記読み取り部は、上記疑似反射光出射部から出射された光を読み取るように形成されており、
上記読み取り部からの上記疑似反射光出射部からの光の特性を表す信号に基づいて、上記移動部の動作をフィードバック制御するフィードバック制御部を備える。

上記実施形態によれば、上記フィードバック制御部によって上記移動部の動作がフィードバック制御されることにより、上記疑似反射光出射部が正確に経路上に移動される。

本発明の測距センサの検査方法は、発光素子と、この発光素子からの光が被検出物で反射された測距用反射光を受ける受光素子とを有する測距センサの検査方法であって、
上記被検出物が配置されるべき測距位置よりも上記測距センサに近い位置に、疑似被検出物を配置する工程と、
上記疑似被検出物に、上記測距センサの発光素子からの光を出射する工程と、
上記疑似被検出物を経由し、あるいは、経由すべき特性判断用光の特性に基づいて、上記測距用反射光が進むべき経路を算出する工程と、
上記算出された測距用反射光の経路を進む疑似反射光を、上記測距位置よりも測距センサに近い位置から出射する工程と、
上記疑似反射光を受けた上記測距センサの受光素子からの出力に基づいて、この測距センサの測距特性を算出する工程と
を備えることを特徴としている。

上記構成によれば、測距位置よりも測距センサに近い位置に、疑似被検出物が配置され、上記測距センサの発光素子からの光が、上記疑似被検出物に出射される。この疑似被検出物を経由し、あるいは、経由すべき特性判断用光の特性としての例えば強度や位置に基づいて、上記測距位置に配置されるべき被検出物で反射された測距用反射光が進むべき経路が算出される。この経路を進む疑似反射光が、上記測距位置よりも上記測距センサに近い位置から出射される。この疑似反射光を受けた測距センサの受光素子からの信号に基づいて、この測距センサの測距特性が算出される。上記疑似被検出物を測距位置よりも測距センサに近い位置に配置できるので、測距センサの検査装置の小型化を行うことができる。また、従来のような光学素子を用いることなく、測距位置の被検出物で反射された測距用反射光の経路と同じ経路を進む疑似反射光を、上記測距センサの受光素子に入射させることができる。したがって、従来よりも簡易で安価な検査装置によって測距センサの検査を行うことができる。

以上のように、本発明の測距センサの検査装置は、被検出物が配置されるべき測距位置よりも測距センサに近い位置に配置された疑似被検出物と、測距センサの発光素子からの光が上記疑似被検出物を経由し、あるいは、経由すべき特性判断用光を読み取る読み取り部と、上記特性判断用光の特性を表す上記読み取り部からの信号に基づいて、上記測距用反射光が進むべき経路を算出する経路算出部と、上記経路算出部で算出された経路を進む疑似反射光を、上記測距位置よりも上記測距センサに近い位置から出射させる疑似反射光出射部とを有するので、上記疑似被検出物を測距位置よりも測距センサに近い位置に配置できるから、測距センサの検査装置の小型化を行うことができる。また、従来のような光学素子を用いることなく、測距位置の被検出物で反射された測距用反射光の経路と同じ経路を進む疑似反射光を、測距センサの受光素子に入射させることができる。したがって、従来よりも簡易な構成を有して容易に製造できて、従来よりも安価な測距センサの検査装置が得られる。

以下、本発明を図示の実施の形態により詳細に説明する。

（第１実施形態）
図１は、本発明の第１実施形態としての測距センサの検査装置を示す模式図である。この測距センサの検査装置は、測距センサ１の測距特性を検査するものであり、この測距センサ１は、赤外域波長の光を出射する発光素子としてのＬＥＤ２と、このＬＥＤ２からの出射光が被検出物で反射された測距用反射光を受けるＰＳＤ３を備える。上記ＬＥＤ２からの出射光は、投光側レンズ４を介して外部に出射される一方、上記被検出物からの測距用反射光は、受光側レンズ５を介してＰＳＤ３に入射するようになっている。この測距センサ１は、上記ＰＳＤ３の受光部における測距用反射光の入射位置に基づいて、上記被検出物の測距センサ１からの距離を測定するものである。

本実施形態の検査装置は、上記測距センサ１が距離を測定すべき被検出物８よりも近い位置に配置された疑似被検出物７を備える。なお、図１では、被検出物８を説明のために示しているが、実際の検査装置では存在しない。この検査装置は、測距センサ１のＬＥＤ２から出射されて疑似被検出物７に照射され、この疑似被検出物７で反射された特性判断用の反射光を撮像する撮像装置としてのカメラ１０を備える。このカメラ１０から出力された画像情報が入力されて画像処理を行う画像処理装置１１を備える。また、この画像処理装置１１からの情報を受けて、被検出物８からの測距用反射光が進むべき経路を算出する経路算出部としての演算装置１２を備える。この演算装置１２からの情報を受けて、後述するＸＹθ駆動装置１５の動作を制御するＸＹθ制御装置１３を備える。

上記疑似被検出物７の近傍には、疑似反射光出射部としての疑似反射光ＬＥＤ１６が配置されている。この疑似反射光ＬＥＤ１６は、角度調整機構及び移動部としてのＸＹθ駆動装置１５に搭載されている。詳しくは、上記ＸＹθ駆動装置１５は、疑似反射光ＬＥＤ６を平面方向（Ｘ、Ｙ方向）に駆動して位置を調整すると共に、この疑似反射光ＬＥＤ１６の姿勢を変えて光出射角度（θ）を調整するようになっている。なお、上記平面方向とは、上記測距センサ１の発光素子２の光軸と直角をなす平面の方向である。

上記構成の測距センサの検査装置は、以下のように動作する。

まず、測距センサ１のＬＥＤ２から光を出射し、この出射光が疑似被検出物７上に照射される。この照射された光の反射光であって、特性判断用光に相当する照射パターンをカメラ１０で撮影し、このカメラ１０から出力された画像情報が画像処理装置１１に入力される。画像処理装置１１は、上記画像情報に基づいて、照射パターンの形状及び強度分布から、照射パターンの重心位置Ｂを算出する。この照射パターンの重心位置Ｂを示す情報は演算装置１２に入力され、この演算装置１２は、測距センサ１の投光側レンズ４の中心Ａと、上記照射パターンの重心位置Ｂとから、実際の計測距離にあるべき被検出物８に投影される照射パターンの重心位置Ｃを算出する。さらに、この被検出物８における照射パターンの重心位置Ｃと、測距センサ１の受光側レンズ５の中心Ｅとから、被検出物８で反射されるべき測距用反射光について、この測距用反射光が疑似被検出物４上に投影されるべき反射光パターンの重心位置Ｄと、この反射光の進行方向（図１における線分ＣＥの方向）とを算出する。この反射光パターンの重心位置Ｄと、反射光の進行方向とを示す情報は、ＸＹθ制御装置１３に入力される。このＸＹθ制御装置１３は、上記重心位置Ｄと進行方向に基づいて、ＸＹθ駆動装置１５に制御信号を出力する。制御信号を受けた位置角度制御装置１５は、上記疑似反射光ＬＥＤ１６を重心位置Ｄに配置すると共に、この疑似反射光ＬＥＤ１６が反射光の進行方向（線分ＣＥの方向）を向くように傾斜角度を調整する。この位置および傾斜角度で疑似反射光ＬＥＤ１６が発光することにより、疑似反射光が測距センサに向かって出射される。この疑似反射光を受けた測距センサ１の出力に基づいて、この測距センサ１の測距特性の検査を行うようになっている。

上記ＸＹθ制御装置１３は、上記疑似反射光ＬＥＤ１６の光に基づいて、この疑似反射光ＬＥＤ１６が所定の位置から所定の角度で光を出射するように、上記ＸＹθ駆動装置１５の動作を制御する。つまり、上記カメラ１０によって、上記疑似反射光ＬＥＤ１６の光を撮像し、画像処理１１で画像処理を行って演算装置１２で疑似反射光ＬＥＤ１６の光の位置および出射角度を検出する。この演算装置１２からの疑似反射光ＬＥＤ１６の光に関する情報を上記ＸＹθ制御装置１３が受け取り、上記ＸＹθ駆動装置１５をフィードバック制御するようになっている。

上記疑似反射光ＬＥＤ１６から出射された光である疑似反射光は、実際の被検出物８からの測距用反射光が測距センサ１のＰＳＤ３上に結像する位置と同じＰＳＤ３上の位置に結像する。したがって、実際に被検出物８を測距位置に配置することなく、測距位置よりも近くに疑似被検出物７を配置して、実際の計測距離よりも短い距離で検査を行うことができる。なお、本実施形態の測距センサの検査装置は、演算装置１２が演算を行うときに用いる被検出物８の位置（つまり、測距センサ１の計測距離）情報を変更することにより、種々の測距センサ１について検査を行うことができる。

図２Ａ及び２Ｂは、上記構成の測距センサの検査装置の動作を説明するフローチャートである。このフローチャートにしたがって、計測距離が５ｍである測距センサ１の検査を行う場合を説明する。本実施形態の測距センサの検査装置は、測距センサ１から疑似被検出物７までの距離が１ｍである。

まず、測距センサ１のＬＥＤ２が発光し（ステップＳ１）、このＬＥＤ２の光が、測距センサ１から１ｍ離れた疑似被検出物４上に照射されて照射パターンが投影される。この照射パターンがカメラ１０で撮影され（ステップＳ２）、この照射パターンの画像が画像処理装置１１に入力される。画像処理装置１１は、照射パターンの形状及び光強度分布から、照射パターンの重心位置Ｂを算出する（ステップＳ３）。演算装置１２は、測距センサ１の投光側レンズ４の中心Ａと、発光パターンの重心位置Ｂから、測距センサ１から５ｍ離れた近距離の被検出物８に投影されるべき照射パターンの重心位置Ｃを算出する（ステップＳ４）。実際の検査装置には、図１の被検出物８は存在しない。さらに、演算装置１２は、被検出物８の照射パターンの重心位置Ｃと、測距センサ１の受光側レンズ５の中心Ｅから、疑似被検出物７上に投影されるべき測距用反射光の照射パターンの重心位置Ｄと、線分ＣＥの方向とを算出する（ステップＳ５）。この重心位置Ｄと、線分ＣＥの方向とを示す情報がＸＹθ制御装置１３に出力され（ステップＳ６）、この情報を受けたＸＹθ制御装置１３は、ＸＹθ駆動装置１５を制御する。このＸＹθ駆動装置１５の動作により、疑似反射光ＬＥＤ１６が重心位置Ｄに配置されると共に、疑似反射光ＬＥＤ１６の発光方向が線分ＣＥの方向に一致するように疑似反射光ＬＥＤ１６の傾斜角度が変更される（ステップＳ７）。この位置及び傾斜角度で疑似反射光ＬＥＤ１６が発光することにより（ステップＳ８）、測距センサ１のＰＳＤ３に、５ｍ離れた近距離の測距位置の被検出物からの測距用反射光と略同じ経路を進む疑似反射光が入射する。この疑似反射光を受けた測距センサ１のＰＳＤ３からの出力に基づいて、５ｍの近距離の測距位置にある被検出物を検知していることを検査する（ステップＳ９）。

上記近距離の被検出物の検知が確認された場合、被検出物８が、５ｍよりもわずかに遠い５ｍ２０ｃｍの遠距離の測距位置に設置された場合について検査を行う。すなわち、演算装置１２は、測距センサ１の投光側レンズ４の中心Ａと、発光パターンの重心位置Ｂから、測距センサ１から５ｍ２０ｃｍ離れた遠距離の被検出物８に投影されるべき照射パターンの重心位置Ｃを算出する（ステップＳ１０）。続いて、演算装置１２は、被検出物８の照射パターンの重心位置Ｃと、測距センサ１の受光側レンズ５の中心Ｅから、疑似被検出物７上に投影されるべき測距用反射光の照射パターンの重心位置Ｄと、線分ＣＥの方向とを算出する（ステップＳ１１）。この重心位置Ｄと、線分ＣＥの方向とを示す情報がＸＹθ制御装置１３に出力され（ステップＳ１２）、この情報を受けたＸＹθ制御装置１３は、ＸＹθ駆動装置１５を制御する。このＸＹθ駆動装置１５の動作により、疑似反射光ＬＥＤ１６が重心位置Ｄに配置されると共に、疑似反射光ＬＥＤ１６の発光方向が線分ＣＥの方向に一致するように疑似反射光ＬＥＤ１６の傾斜角度が変更される（ステップＳ１３）。この位置及び傾斜角度で疑似反射光ＬＥＤ１６が発光することにより（ステップＳ１４）、測距センサ１のＰＳＤ３に、５ｍ２０ｃｍ離れた遠距離の測距位置の被検出物からの測距用反射光と略同じ経路を進む疑似反射光が入射する。この疑似反射光を受けた測距センサ１のＰＳＤ３からの出力に基づいて、５ｍ２０ｃｍの遠距離の測距位置にある被検出物を検知していないことを検査する（ステップＳ１５）。ここで、遠距離の被検出物を検知していないことが確認された場合、測距センサ１は良品であると判断される（ステップＳ１６）。

一方、上記ステップＳ９において、５ｍの近距離位置の被検出物を検知していないことが確認された場合、測距センサ１は不良品であると判断される（ステップＳ１７）。また、上記ステップＳ１６において、５ｍ２０ｃｍの遠距離位置の被検出物８を検知していないことが確認されない場合、つまり、遠距離位置の被検出物をも検知していることが確認された場合、この測距センサ１は不良品であると判断される（ステップＳ１７）。

以上のように、本実施形態の測距センサの検査装置によれば、検査対象である測距センサ１からの出射光について、被検出物８が測距位置にある場合の測距用反射光と同じ疑似反射光を測距センサ１に入射することができる。しかも、上記被検出物８が配置されるべき測距位置について、演算装置１２における演算条件の変更のみによって、種々の測距位置を設定して測距センサ１の検査を行うことができる。したがって、測距センサの検査装置を小型化できる上に、多種類の測距センサの検査を行うことができる。また、従来のような光学素子を用いないので、検査装置の構造を簡易にできて、検査装置を安価にできる。

上記実施形態において、上記演算装置１２は、上記画像処理装置１１からの情報に基づいて、上記疑似反射光ＬＥＤ１６が出射すべき光強度を算出してもよい。すなわち、上記画像処理装置１１から出力された上記疑似被検出部７における照射パターンの画像情報から光強度を検出し、この光強度と、被検出物８までの距離とに基づいて、この被検出物８からの測距用反射光が有するべき光強度を算出する。この光強度を示す情報を、疑似反射光ＬＥＤ１６の図示しない駆動装置に出力し、この駆動装置によって疑似反射光ＬＥＤ１６への供給電力を制御することにより、上記疑似反射光ＬＥＤ１６の発光強度を上記算出された光強度にする。これにより、測距センサ１に入射する疑似反射光強度を、被検出物８の距離に応じた強度にすることができて、検査精度を向上することができる。この場合、上記演算装置１２及び疑似反射光ＬＥＤ１６の駆動装置が、本発明の第１制御部として機能する。

また、上記演算装置１２は、上記疑似被検出部７における照射パターンの光強度と、被検出物８の反射特性とに基づいて、この被検出物８からの測距用反射光が有するべき光強度を算出してもよい。この光強度を有するように、疑似反射光ＬＥＤ１６の駆動装置によって疑似反射光ＬＥＤ１６の発光強度を制御する。これにより、被検出物８が例えば人である場合や反射鏡である場合等の反射特性の違いに対応した疑似反射光を、測距センサ１に入射できる。したがって、測距センサ１が検知すべき被検出物８の種類に対応して、測距センサ１の測距特性を検査することができる。この場合、上記演算装置１２及び疑似反射光ＬＥＤ１６の駆動装置が、本発明の第２制御部として機能する。

（第２実施形態）
図３Ａは、本発明の第２実施形態としての測距センサの検査装置を示す模式図である。

本実施形態において、第１実施形態の測距センサの検査装置と同じ機能を有する部分には同一の参照番号を用いて、詳細な説明を省略する。

本実施形態の測距センサの検査装置は、ＸＹθ駆動装置１５に、複数の疑似反射光ＬＥＤ１６からなるＬＥＤアレイが設けられている。図３Ｂは、ＬＥＤアレイを示す図であり、図３Ａの矢印Ｆから観察した様子を示す図である。

このＬＥＤアレイは、図示しない発光制御装置によって発光動作が制御される。この発光制御装置は、上記演算装置１２から、反射光パターンの重心位置Ｄを示す情報を受けて、上記ＬＥＤアレイのうちの上記重心位置Ｄに対応する疑似反射光ＬＥＤ１６を発光駆動する。また、上記ＸＹθ駆動装置１５によって、複数の疑似反射光ＬＥＤ１６の位置及び姿勢が制御される。これにより、所定の経路に疑似反射光を迅速に出射することができ、また、ＸＹθ駆動装置１５の動作量を小さくできる。

（第３実施形態）
図４は、本発明の第３実施形態としての測距センサの検査装置を示す模式図である。

本実施形態の測距センサの検査装置は、ＸＹθ駆動装置１５及び疑似反射光ＬＥＤ１６が、疑似被検出物７に関して測距センサ１から遠い側に配置されている点が、第１実施形態と異なる。

本実施形態では、疑似反射光ＬＥＤ１６から出射された光は、上記疑似被検出物７の測距センサ１から遠い側の面に照射され、この照射光が疑似被検出物７を透過してなる疑似反射光が、測距センサ１のＰＳＤ３に入射する。このように、検査装置の例えば寸法や構造に応じて、疑似反射光ＬＥＤ１６を疑似被検出物７の測距センサ１から遠い側に配置することも可能である。

なお、上記実施形態において、疑似反射光ＬＥＤ１６から出射された光を、疑似被検出物７を透過させて疑似反射光を得たが、疑似反射光ＬＥＤ１６から出射された光を、疑似被検出物７で反射させて疑似反射光を得てもよい。すなわち、疑似反射光投射部としての疑似反射光ＬＥＤ１６を、疑似被検出物７に関して測距センサ１側、かつ、反射光の経路と重ならない位置に配置して、この疑似反射光ＬＥＤ１６からの光を疑似被検出物７に向かって出射する。この疑似反射光ＬＥＤ１６からの光出射方向を制御することにより、この疑似反射光ＬＥＤ１６からの光が疑似被検出物７で反射された反射光を、演算装置１２で算出された経路を進むようにすればよい。

（第４実施形態）
図５は、本発明の第４実施形態としての測距センサの検査装置を示す模式図である。

本実施形態の測距センサの検査装置は、測距センサ１から出射されて疑似被検出物７に照射された光を撮影するカメラ１０が、疑似被検出物７に関して測距センサ１から遠い側に配置されている点が、第１実施形態と異なる。

本実施形態において、測距センサ１のＬＥＤ２から出射された光が疑似被検出物７に照射され、この光が疑似被検出物７を透過してなる特性判断用光としての透過光が、カメラ１０によって撮影される。なお、本実施形態において、疑似被検出物７は、測距センサ１のＬＥＤ２の光に対して透明又は半透明な材質を用いて形成する。

本実施形態によれば、測距センサ１に近接して疑似被検出物７を配置することができる。また、測距センサ１のＬＥＤ２の光軸上にカメラ１０を配置できるから、疑似被検出物７における特性判断用光のパターンを正確に読み取ることができる。

（第５実施形態）
図６Ａは、本発明の第５実施形態としての測距センサの検査装置を示す模式図である。

本実施形態の測距センサの検査装置は、疑似被検出物７に照射された照射光を読み取る読み取り部として、疑似被検出物７上に面状に配列された受光素子１８を用いる点が、第１実施形態と異なる。

図６Ｂは、上記疑似被検出物７上に配列された受光素子１８を示す図であり、図６Ａにおいて矢印Ｇの方向から観察した様子を示している。本実施形態によれば、疑似被検出物７上に面状に配列された受光素子１８によって、測距センサ１のＬＥＤ２から出射されて疑似被検出物７に達する直前の光が直接読み取られる。この光が、本発明の特性判断用光に相当する。この光を読み取った受光素子１８からの出力が画像処理装置１１に入力されて、この画像処理装置１１及び演算装置１２等が第１実施形態と同様の動作を行う。

本実施形態によれば、上記疑似被検出物７上に受光素子１８を面状に配列することにより、測距センサの検査装置の更なる小型化を図ることができる。

上記各実施形態において、検査対象である測距センサ１は、ＬＥＤ２およびＰＳＤ３を有するものであったが、本発明は、他の発光素子や受光素子を有する測距センサを検査する検査装置に適用することもできる。この場合、上記測距センサの発光素子が出射する光の種類に応じて、疑似反射光出射部及び疑似反射光投射部を構成する発光素子を用いればよい。

本発明の第１実施形態としての測距センサの検査装置を示す模式図である。測距センサの検査装置の動作を説明するフローチャートである。測距センサの検査装置の動作を説明するフローチャートである。本発明の第２実施形態としての測距センサの検査装置を示す模式図である。ＸＹθ駆動装置に設けられたＬＥＤアレイを示す図である。本発明の第３実施形態としての測距センサの検査装置を示す模式図である。本発明の第４実施形態としての測距センサの検査装置を示す模式図である。本発明の第５実施形態としての測距センサの検査装置を示す模式図である。疑似被検出物上に面状に配列された受光素子を示す図である。測距センサの測距特性を検査する従来の検査装置を示す図である。

符号の説明

１測距センサ
２測距センサのＬＥＤ
３測距センサのＰＳＤ
４投光側レンズ
５受光側レンズ
７疑似被検出物
８被検出物
１０カメラ
１１画像処理装置
１２演算装置
１３ＸＹθ制御装置
１５ＸＹθ駆動装置
１６疑似反射光ＬＥＤ

Claims

発光素子と、この発光素子からの光が被検出物で反射された測距用反射光を受ける受光素子とを有する測距センサの検査装置であって、
上記被検出物が配置されるべき測距位置よりも上記測距センサに近い位置に配置された疑似被検出物と、
上記測距センサの発光素子からの光が上記疑似被検出物を経由し、あるいは、経由すべき特性判断用光を読み取る読み取り部と、
上記特性判断用光の特性を表す上記読み取り部からの信号に基づいて、上記測距用反射光が進むべき経路を算出する経路算出部と、
上記経路算出部で算出された測距用反射光の経路を進む疑似反射光を、上記測距位置よりも上記測距センサに近い位置から出射する疑似反射光出射部と、
上記疑似反射光を受けた上記測距センサの受光素子からの信号に基づいて、この測距センサの測距特性を算出する測距特性算出部と
を備えることを特徴とする測距センサの検査装置。
請求項１に記載の測距センサの検査装置において、
上記読み取り部で読み取られた上記特性判断用光の特性としての光強度及びパターンと、上記測距位置までの距離とに基づいて、上記疑似反射光出射部が出射する疑似反射光の強度を制御する第１制御部を備えることを特徴とする測距センサの検査装置。
請求項１に記載の測距センサの検査装置において、
上記測距位置に配置されるべき被検出物の光の反射特性に応じて、上記疑似反射光出射部が出射する疑似反射光の強度を制御する第２制御部を備えることを特徴とする測距センサの検査装置。
請求項１に記載の測距センサの検査装置において、
上記疑似反射光出射部は、ＬＥＤと、このＬＥＤから出射される光の出射角度を調整する角度調整機構とを有することを特徴とする測距センサの検査装置。
請求項１に記載の測距センサの検査装置において、
上記疑似反射光出射部は、反射光が上記経路を進むように上記疑似被検出物に光を投射する疑似反射光投射部を有することを特徴とする測距センサの検査装置。
請求項１に記載の測距センサの検査装置において、
上記読み取り部は、上記疑似被検出物よりも測距センサに近い位置に配置され、上記測距センサの発光素子からの光が上記疑似被検出物で反射された特性判断用光を撮像する撮像装置であることを特徴とする測距センサの検査装置。
請求項１に記載の測距センサの検査装置において、
上記読み取り部は、上記疑似被検出物よりも測距センサから遠い位置に配置され、上記測距センサの発光素子からの光が上記疑似被検出物を透過した特性判断用光を撮像する撮像装置であることを特徴とする測距センサの検査装置。
請求項１に記載の測距センサの検査装置において、
上記読み取り部は、上記疑似被検出物上に面状に配列され、上記測距センサの発光素子からの光を受ける受光素子であることを特徴とする測距センサの検査装置。
請求項１に記載の測距センサの検査装置において、
上記経路算出部の算出結果に基づいて、上記疑似反射光出射部を上記経路上に移動させる移動部を備えることを特徴とする測距センサの検査装置。
請求項９に記載の測距センサの検査装置において、
上記読み取り部は、上記疑似反射光出射部から出射された光を読み取るように形成されており、
上記読み取り部からの上記疑似反射光出射部からの光の特性を表す信号に基づいて、上記移動部の動作をフィードバック制御するフィードバック制御部を備えることを特徴とする測距センサの検査装置。
発光素子と、この発光素子からの光が被検出物で反射された測距用反射光を受ける受光素子とを有する測距センサの検査方法であって、
上記被検出物が配置されるべき測距位置よりも上記測距センサに近い位置に、疑似被検出物を配置する工程と、
上記疑似被検出物に、上記測距センサの発光素子からの光を出射する工程と、
上記疑似被検出物を経由し、あるいは、経由すべき特性判断用光の特性に基づいて、上記測距用反射光が進むべき経路を算出する工程と、
上記算出された測距用反射光の経路を進む疑似反射光を、上記測距位置よりも測距センサに近い位置から出射する工程と、
上記疑似反射光を受けた上記測距センサの受光素子からの出力に基づいて、この測距センサの測距特性を算出する工程と
を備えることを特徴とする測距センサの検査方法。