JPH02157613A - 測距装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明は、光学式の測距装置、特には常に適切な光量
にて計測を行い得る測距装置に関するものである。

（従来の技術） 従来の光学式測距装置としては、例えば、対象物へ向け
て光束を照射する、レーザーダイオードと、その光束の
、対象物からの散乱反射光を収束させる受光レンズと、
収束した反射光の、対象物に対する測距装置の距離の変
化に応じた移動方向へ延在する一個の、測距用センサと
しての一次元ＣＣＤセンサとを具えてなるものがあり、
この装置は、その−次元ＣＣＤセンサ上での反射光の像
の位置を一次元ＣＣＤセンサで読み取ることにより、対
象物と測距装置との距離を計測して出力する。

ところで、かかる従来の測距装置は、レーザーダイオー
ドの照射光量を調整するために、第３図に示す如き回路
を具えており、この回路は、レーザーダイオード駆動回
路１が供給する駆動電流により励起されたレーザーダイ
オード２が出力したレーデ−光の一部を、そのレーザー
ダイオード２に隣接するフォトダイオード３が受光し、
そのフォトダイオード３の、受光量に応じた出力信号に
基づき、照射光量監視回路４がレーザーダイオード駆動
回路１に光量調整信号を出力して、レーザーダイオード
２の出力光量を所要に応じ調整するものである。

（発明が解決しようとする課題） ところで、上記従来の光量削整回路にあっては、レーザ
ーダイオードの寿命を確保しつつ、その出力を適度に大
きくして測距精度の維持を図ることはできるものの、起
伏の差が激しい対象物や、光源に対する角度が大きく変
化する対象物等を走査しつつ距離計測を行う場合等、対
象物からの反射光量の変化が大きい場合には対応し得す
、光量の過多や不測により測距精度を維持出来ないとい
う問題がある。

そして、かかる問題の解決のため、測距用のＣＣＤセン
サの受光量をそのＣＣＤセンサの出力信号から求め、そ
の受光量に応じてレーザーダイオードの照射光量を調整
する方法も考え得るが、この場合には、ＣＣＤは一画面
受光分の信号出力に時間がかかることから、対象物の走
査速度が速いと実際に計測中の反射光量に対応できず、
例えば走査中に孔を通過するとその孔によりレーザーダ
イオードの照射光量が最大となった状態でその孔の近傍
部分を計測してしまい光量が過多になってしまうという
ような問題がある。

この発明は上述の如き課題を有利に解決した装置を提供
するものである。

（課題を解決するための手段） この発明の測距装置は、対象物へ向けて光束を照射する
光源と、その光束の、対象物からの反射光を収束させる
受光レンズと、収束した反射光を二方向に分岐させる反
射光分岐手段と、分岐した反射光の一方を受光して、そ
の光量に対応する光量信号を前記受光から短時間で出力
する光量検出用センサと、分岐した反射光の他方を受光
して、その反射光の像の位置を示す光像位置信号を出力
する測距用センサと、前記光量信号に基づき、前記光源
の照射光量を調整する照射光量調整手段と、を具えてな
るものである。

（作　用） かかる装置にあっては、光源から照射された光束の、対
象物からの散乱反射光゛が、受光レンズによって収束さ
れ、さらに反射光分岐手段により二方向に分岐されて各
々光量検出用センサおよび測距用センサ上に結像する。

光量検出用センサは、上記反射光の分岐された一方を受
光してその光量に対応する光量信号を受光から短時間で
出力し、照射光量調整手段は、その光量信号に基づき光
源の照射光量を調整する。

そして測距用センサは、上記光量調整が短時間に行われ
た反射光の分岐された他方を受光して、対象物と測距装
置との距離に対応する、反射光の像の位置を示す光像位
置信号を出力する。

従って、この装置によれば、測距用センサが。

その受光と実質的に同時に光量調整された反射光によっ
て、距離を示す信号を出力することができるので、対象
物を速い速度で走査しながら距離計測を行う場合でも、
常に、適切な受光量により測距精度を十分高く維持する
ことができる。

（実施例） 以下にこの発明の実施例を図面に基づき詳細に説明する
。

第１図はこの発明の測距装置の一実施例を示す構成図、
第２図は当該装置の細部を示す構成図であり、図中第３
図と同様の部分はそれと同一の符号にて示す。

光源としてのレーザー光照射部５は、第２図に示すよう
に、レーザーダイオード２とそれに隣接するフォトダイ
オード３とを具えており、ここでレーザーダイオード２
はレーザーダイオード駆動回路１から供給される駆動電
流により励起されてレーザー光を出力し、フォトダイオ
ード３はそのレーザー光の一部を受光してその受光量に
対応する光量信号Ｐ、を出力する。

レーザーダイオード２から発光されたレーザー光は、図
示しないレンズにより収束されてレーザー光束となり、
対象物６へ照射される。そしてそのレーザー光束の、対
象物６により散乱反射された反射光は、受光部７の受光
レンズ８により収束され、さらに反射光分岐手段として
のハーフミラ−９により二方向へ分岐されて、それぞれ
光量検出用センサとしての一次元ＰＳＤセンサ１０およ
び測距用センサとしての一次元ＣＣＤセンサ１１上で結
像する。

光量検出用の一次元ＰＳＤセンサ１０は、その分岐され
た一方の反射光像を検出し、極めて高速で、実質的には
受光と同時に、その受光量に対応する光量信号Ｐ２を出
力する。そして、この光量信号Ｐ２と先の光量信号Ｐ１
とは、照射光量調整手段としての照射光量調整回路１２
に入力される。

照射光量調整回路１２は、゛第２図に示すように、照射
光量監視回路４の他、反射光量抽出回路１３、反射光量
基準値出力回路１４、差動増幅回路１５および加算回路
１６を具えており、ここで反射光量抽出回路１３は、光
量信号Ｐ２からＰＳＤセンサ１０が受光した反射光量を
抽出してそれを出力し、また反射光量基準値出力回路１
４は、あらかじめ設定された、ＣＣＤセンサ１１での受
光量が最適となる基準値を出力し、差動増幅回路１５は
それら反射光量および基準値の差を示す反射光量差分信
号を出力する。

そして、加算回路１６は、上記差動増幅回路１５からの
反射光量差分信号と、照射光量監視回路４からの、光量
信号Ｐｉひいてはレーザーダイオード２の出力光量に基
づく照射光量信号とを入力し、それら反射光量の差分と
照射光量とを加算して光量調整量を求め、その調整量を
示す信号をレーザーダイオード駆動回路１に与える。

この調整量信号によりレーザーダイオード駆動回路１は
直ちに、反射光景不足の場合はレーザーダイオード２の
出力光量を増し、反射光量過多の場合はレーザーダイオ
ード２の出力光量を減するように、レーザーダイオード
２へ供給する駆動電流を増減する。

従ってこの実施例にあっては、レーザーダイオード２は
、レーザー光の出力後直ちに、実質的にはその出力と同
時に光量調整され、これによって、測距用の一次元ＣＣ
Ｄセンサ１１には、常に適切な光量の分岐された反射光
がもたらされる。

−次元ＣＣＤセンサ１１は、直線状に整列した多数の光
電素子と、それらの光電素子の受光量を逐次読み出して
シリアル信号として出力する電荷結合素子（ＣＣＤ）と
、それら光電素子およびＣＣＤを制御する制御回路とを
具えており、ここで、各光電素子は制御回路からの信号
に基づきその受光量に応じた信号電荷をＣＣＤに与え、
ＣＣＤは制御回路からの信号に基づきそれらの光電素子
の信号電荷を逐次シリアス信号として出力し、制御回路
はそのシリアス信号を一画面分、すなわち全光電素子分
で切れるように時分割して、光像位置信号としてのビデ
オ信号Ｖを出力する。

このビデオ信号Ｖは、各受光素子の受光量を逐次示すも
のであるので、その信号レベルの高い位置すなわち受光
量の多い光電素子の位置を知れば、受光部７と対象物６
との距離に対応するものである、分岐された反射光の像
の位置を求めることができる。

このため、ビデオ信号Ｖを入力される光像位置信号処理
回路１７は、第２図に示すように、二値化回路１８と距
離検出回路１９とを具えており、二値化回路１８は、ビ
デオ信号Ｖを適当なしきい値を用いて二値化信号に変換
し、距離検出回路１９は、その二値化信号における立ち
上がりと立ち下りとの中心位置を求め、その中心位置に
基づき、対象物６から当該測距装置までの距離を示す距
離信号を出力する。

しかして、−次元ＣＣＤセンサ１１は受光素子による受
光量の出力に時間がかかるので、その出力の際には、上
述の如く反射光の光量は過不足なく調整されている。こ
れにより、二値化回路１８はビデオ信号Ｖ中の光像の両
端縁に正確に対応して立ち上がりおよび立ち下りする二
値化信号を出力し、距離検出回路１９はその二値化信号
により、精度の高い距離信号を出力する。

従って、この実施例の装置によれば、対象物を速い速度
で走査しながら距離計測を行う場合でも、常に、適切な
受光量により測距精度を十分高く維持することができる
。

以上図示例に基づき説明したが、この発明は上述の例に
限定されるものでなく、例えば光量検出用センサは、反
応速度が測距用センサよりも十分速ければ他のものを用
いても良い。

（発明の効果） かくしてこの発明の測距装置によれば、測距用センサが
、その受光と実質的に同時に光量調整された反射光によ
って、距離を示す信号を出力することができるので、対
象物を速い速度で走査しながら距離計測を行う場合でも
、常に、適切な受光量により測距精度を十分高く維持す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の測距装置の一実施例を示す構成図、 第２図は当該装置の細部を示す構成図、第３図は従来装
置の一部を示す構成図である。 ５・・・レーザー光照射部　８・・・受光レンズ９・・
・ハーフミラ−１０・・・−次元ＰＳＤセンサ１１・・
・−次元ＣＣＤセンサ １２・・・照射光量調整回路 第２図 第１ 第３図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １．対象物へ向けて光束を照射する光源（５）と、その
   光束の、対象物からの反射光を収束させる受光レンズ（
   ８）と、 収束した反射光を二方向に分岐させる反射光分岐手段（
   ９）と、 分岐した反射光の一方を受光して、その光量に対応する
   光量信号を前記受光から短時間で出力する光量検出用セ
   ンサ（１０）と、 分岐した反射光の他方を受光して、その反射光の像の位
   置を示す光像位置信号を出力する測距用センサ（１１）
   と、 前記光量信号に基づき、前記光源の照射光量を調整する
   照射光量調整手段（１２）と、を具えてなる測距装置。