JPH05272969A - 測距装置 - Google Patents
測距装置Info
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- JPH05272969A JPH05272969A JP6767492A JP6767492A JPH05272969A JP H05272969 A JPH05272969 A JP H05272969A JP 6767492 A JP6767492 A JP 6767492A JP 6767492 A JP6767492 A JP 6767492A JP H05272969 A JPH05272969 A JP H05272969A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】被検出物体１８の反射面の光ビーム１７に対す
る点線のような傾きによって該物体１８の変位ｄＸの測
定値に表れる誤差を取除く。 【構成】被検出物体１８からの反射光の、受光レンズ５
から位置検出素子６に至る経路中に設けたハーフミラー
２１を介して受光素子としての傾斜検出センサ１９にも
スポットを結ばせ、その形状から角度信号入力器２０を
介し被検出物体１８の傾きの角度を検出してリニアライ
ズ補正回路８に入力する。この補正回路８内には予め種
々の傾きに応じた変位測定値と実変位距離との関係を示
すデータが格納されており、補正回路８内のＣＰＵは入
力器２０から入力された角度信号に応じた記憶値を参照
して誤差の補正された変位測定値を出力する。
る点線のような傾きによって該物体１８の変位ｄＸの測
定値に表れる誤差を取除く。 【構成】被検出物体１８からの反射光の、受光レンズ５
から位置検出素子６に至る経路中に設けたハーフミラー
２１を介して受光素子としての傾斜検出センサ１９にも
スポットを結ばせ、その形状から角度信号入力器２０を
介し被検出物体１８の傾きの角度を検出してリニアライ
ズ補正回路８に入力する。この補正回路８内には予め種
々の傾きに応じた変位測定値と実変位距離との関係を示
すデータが格納されており、補正回路８内のＣＰＵは入
力器２０から入力された角度信号に応じた記憶値を参照
して誤差の補正された変位測定値を出力する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は光ビームを被測定物体上
に照射し、その反射光を受光素子で受光して得られる出
力電流から演算によって被測定物体までの距離、あるい
は被測定物体の変位を測定する測距装置に関する。なお
以下各図において同一の符号は同一もしくは相当部分を
示す。
に照射し、その反射光を受光素子で受光して得られる出
力電流から演算によって被測定物体までの距離、あるい
は被測定物体の変位を測定する測距装置に関する。なお
以下各図において同一の符号は同一もしくは相当部分を
示す。
【０００２】
【従来の技術】この種の測距装置として、投光部より被
検出物体に照射した光ビームの反射光を受光レンズを通
して一次元位置検出素子（ＰＳＤ）に結像させ、被検出
物体の変位を位置検出素子上でのスポット位置変化とし
て検出した上で、その位置検出素子の出力信号を後段の
演算処理部で処理して被検出物体の変位量を測定するも
のが公知であり、その構成原理は、例えば特開昭５５−
１１９００６号公報、特開昭５７−６７８１５号公報な
どに開示されている。
検出物体に照射した光ビームの反射光を受光レンズを通
して一次元位置検出素子（ＰＳＤ）に結像させ、被検出
物体の変位を位置検出素子上でのスポット位置変化とし
て検出した上で、その位置検出素子の出力信号を後段の
演算処理部で処理して被検出物体の変位量を測定するも
のが公知であり、その構成原理は、例えば特開昭５５−
１１９００６号公報、特開昭５７−６７８１５号公報な
どに開示されている。
【０００３】図６はかかる測距装置の一般的な構成図で
あり、同図において、１はセンサヘッド、２はコントロ
ーラであり、センサヘッド１はその内部に半導体レーザ
（ＬＤ）やＬＥＤなどの光源３、投光レンズ４、受光レ
ンズ５、受光素子としての一次元検出素子６を備えてい
る。またコントローラ２は位置検出素子６の出力信号を
処理する演算処理回路７、リニア補正回路８、測定値の
デジタル表示器９、光源３に対する駆動回路１０、発振
器１１などから構成され、さらに演算処理回路７は位置
検出素子６の両極から出力される出力信号（電流Ｉ1 ，
Ｉ2 ）の増幅器１２，１３、加算器１４、減算器１５、
除算器１６などで構成されている。
あり、同図において、１はセンサヘッド、２はコントロ
ーラであり、センサヘッド１はその内部に半導体レーザ
（ＬＤ）やＬＥＤなどの光源３、投光レンズ４、受光レ
ンズ５、受光素子としての一次元検出素子６を備えてい
る。またコントローラ２は位置検出素子６の出力信号を
処理する演算処理回路７、リニア補正回路８、測定値の
デジタル表示器９、光源３に対する駆動回路１０、発振
器１１などから構成され、さらに演算処理回路７は位置
検出素子６の両極から出力される出力信号（電流Ｉ1 ，
Ｉ2 ）の増幅器１２，１３、加算器１４、減算器１５、
除算器１６などで構成されている。
【０００４】かかる構成において、センサヘッド１の光
源３から投光レンズ４を通じて出射した光ビーム１７を
被検出物体１８に向けて照射すると、被検出物体１８の
表面で反射した乱反射光の一部は受光レンズ５を通じて
位置検出素子６上に結像する。そして、被検出物体１８
が図示の実線位置から点線位置に変位量ｄＸだけ変位す
ると、これに対応して位置検出素子上での位置が移動量
ｄＹだけ移動する。ここで、前記のｄＸとｄＹとは一定
の関係にあり、点像の移動量は電気信号（電流Ｉ1 ，Ｉ
2 ）として、位置検出素子６の両極より出力される。位
置検出素子６の出力信号Ｉ1 ，Ｉ2 はコントローラ２の
演算処理回路７にて下式（１）のように演算処理され、
さらにリニアライズ補正回路８を介しリニア補正された
上でデジタル、またはアナログ変位量として出力され
る。
源３から投光レンズ４を通じて出射した光ビーム１７を
被検出物体１８に向けて照射すると、被検出物体１８の
表面で反射した乱反射光の一部は受光レンズ５を通じて
位置検出素子６上に結像する。そして、被検出物体１８
が図示の実線位置から点線位置に変位量ｄＸだけ変位す
ると、これに対応して位置検出素子上での位置が移動量
ｄＹだけ移動する。ここで、前記のｄＸとｄＹとは一定
の関係にあり、点像の移動量は電気信号（電流Ｉ1 ，Ｉ
2 ）として、位置検出素子６の両極より出力される。位
置検出素子６の出力信号Ｉ1 ，Ｉ2 はコントローラ２の
演算処理回路７にて下式（１）のように演算処理され、
さらにリニアライズ補正回路８を介しリニア補正された
上でデジタル、またはアナログ変位量として出力され
る。
【０００５】 ｄＹ＝Ｋ0 ・（Ｉ1 −Ｉ2 ）／（Ｉ1 ＋Ｉ2 ）………………………（１） 但し、ｄＹ：位置検出素子上での点像の移動量 Ｉ1 ，Ｉ2 ：位置検出素子の出力電流 Ｋ0 ：定数 なお、前記のコントローラ２では、光源３の駆動回路１
０に対し受光信号（電流Ｉ1 ＋Ｉ2 ）をフィードバック
して光源３の駆動電流をコントロールし、光源３の出力
を一定に保つようにする光量調整機能を備えている。
０に対し受光信号（電流Ｉ1 ＋Ｉ2 ）をフィードバック
して光源３の駆動電流をコントロールし、光源３の出力
を一定に保つようにする光量調整機能を備えている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】図４は被検出物体１８
の光ビーム１７を反射する面が投光レンズ４の光軸に垂
直な状態から傾いた場合の光学系の状態の説明図で、同
図（Ａ）は光ビーム１７の反射光の経路を示し、同図の
実線は傾いた場合、同じく点線は傾いていない場合を夫
々示す。また図４（Ｂ）は位置検出素子６の表面の拡大
図で、斜線部の２５は位置検出素子６の有効受光面を示
し、２６の実線はこの有効受光面上における被検出物体
１８が傾いた時の光スポットの径を、同じく点線は傾い
ていない時の光スポットの径を夫々示す。
の光ビーム１７を反射する面が投光レンズ４の光軸に垂
直な状態から傾いた場合の光学系の状態の説明図で、同
図（Ａ）は光ビーム１７の反射光の経路を示し、同図の
実線は傾いた場合、同じく点線は傾いていない場合を夫
々示す。また図４（Ｂ）は位置検出素子６の表面の拡大
図で、斜線部の２５は位置検出素子６の有効受光面を示
し、２６の実線はこの有効受光面上における被検出物体
１８が傾いた時の光スポットの径を、同じく点線は傾い
ていない時の光スポットの径を夫々示す。
【０００７】前記した測距装置では、図４（Ｂ）のよう
に、傾いている被検出物体を測距する場合、光学系の配
置により受光素子６上の光スポットの形状２６は被検出
物体１８が傾いていない点線時に比べて実線のように大
きくなる。図５は上述した被検出物体１８の傾きによっ
て生ずる実距離（横軸）対測定値（縦軸）の特性図で、
実線は傾いた時を、点線は傾いていない時を夫々示す。
また同図（Ａ）は被検出物体の反射面が投光レンズ４お
よび受光レンズ５の夫々の光軸を含む面に垂直な軸を中
心に傾いた場合を、同図（Ｂ）は前記反射面が前記レン
ズ４，５の光軸を含む面内にあって投光レンズ４の光軸
に直交する軸を中心に傾いた場合を夫々示す。
に、傾いている被検出物体を測距する場合、光学系の配
置により受光素子６上の光スポットの形状２６は被検出
物体１８が傾いていない点線時に比べて実線のように大
きくなる。図５は上述した被検出物体１８の傾きによっ
て生ずる実距離（横軸）対測定値（縦軸）の特性図で、
実線は傾いた時を、点線は傾いていない時を夫々示す。
また同図（Ａ）は被検出物体の反射面が投光レンズ４お
よび受光レンズ５の夫々の光軸を含む面に垂直な軸を中
心に傾いた場合を、同図（Ｂ）は前記反射面が前記レン
ズ４，５の光軸を含む面内にあって投光レンズ４の光軸
に直交する軸を中心に傾いた場合を夫々示す。
【０００８】この図５から判るように被検出物体の傾き
により光スポットの重心位置がずれて変位の測定出力に
誤差が生じることになる。この誤差は上述の光学系の構
成を用いる場合、原理的に避けられないものである。そ
こで、物体の距離及び変位を測定する時は被検出物体の
姿勢に注意する必要があるという問題がある。そこで本
発明は前記した従来の問題を解消し、被測定物体が傾い
ていても精度の良い距離測定ができるようにした測距装
置を提供することを課題とする。
により光スポットの重心位置がずれて変位の測定出力に
誤差が生じることになる。この誤差は上述の光学系の構
成を用いる場合、原理的に避けられないものである。そ
こで、物体の距離及び変位を測定する時は被検出物体の
姿勢に注意する必要があるという問題がある。そこで本
発明は前記した従来の問題を解消し、被測定物体が傾い
ていても精度の良い距離測定ができるようにした測距装
置を提供することを課題とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】前記の課題を解決するた
めに、請求項１の測距装置は、光ビーム（１７など）を
発する光源（３など）と、測距しようとする第１の方向
の光路上に設置され前記光ビームを被測距物体（被検出
物体１８などの）上に集光して輝点を形成させる投光レ
ンズ（４など）と、前記第１の方向と異なる第２の方向
の光路上に設置され前記輝点からの反射光を集光する受
光レンズ（５など）と、この受光レンズを介し前記輝点
の実像が自身上に結像される第１の受光素子（位置検出
素子６など）と、この第１の受光素子上の実像の位置に
応じてこの受光素子の両極から夫々出力される２つの電
流の値から前記被測距物体の距離を表わす測距データを
演算出力する手段（演算処理回路７，リニアライズ補正
回路８など）とを備えた測距装置において、 前記の測
距中に前記被測距物体の前記第１の方向に対する傾きを
検出する傾斜検出手段と、前記第１の方向に対する各種
の傾きを持った前記被検出物体の測距データと実距離と
の関係を表わすデータを予め格納された記憶手段（傾斜
特性記憶用メモリ２４など）と、前記傾斜検出手段の検
出した傾きと、前記記憶手段の記憶データとを用いて当
該の被測距物体についての前記測距データを正しい距離
を表わす測距データに補正する傾斜補正手段（ＣＰＵ２
２など）とを備えたものとする。
めに、請求項１の測距装置は、光ビーム（１７など）を
発する光源（３など）と、測距しようとする第１の方向
の光路上に設置され前記光ビームを被測距物体（被検出
物体１８などの）上に集光して輝点を形成させる投光レ
ンズ（４など）と、前記第１の方向と異なる第２の方向
の光路上に設置され前記輝点からの反射光を集光する受
光レンズ（５など）と、この受光レンズを介し前記輝点
の実像が自身上に結像される第１の受光素子（位置検出
素子６など）と、この第１の受光素子上の実像の位置に
応じてこの受光素子の両極から夫々出力される２つの電
流の値から前記被測距物体の距離を表わす測距データを
演算出力する手段（演算処理回路７，リニアライズ補正
回路８など）とを備えた測距装置において、 前記の測
距中に前記被測距物体の前記第１の方向に対する傾きを
検出する傾斜検出手段と、前記第１の方向に対する各種
の傾きを持った前記被検出物体の測距データと実距離と
の関係を表わすデータを予め格納された記憶手段（傾斜
特性記憶用メモリ２４など）と、前記傾斜検出手段の検
出した傾きと、前記記憶手段の記憶データとを用いて当
該の被測距物体についての前記測距データを正しい距離
を表わす測距データに補正する傾斜補正手段（ＣＰＵ２
２など）とを備えたものとする。
【００１０】また請求項２の測距装置では、請求項１に
記載の測距装置において、前記傾斜検出手段は、前記受
光レンズと第１の受光素子との間に設けられたハーフミ
ラー（２１など）と、このハーフミラーを介して前記輝
点の実像が自身上に結像される第２の受光素子（傾斜検
出センサ１９など）と、この第２の受光素子上の輝点の
実像の形状から当該の被測距物体についての前記の傾き
を検出する手段（傾斜検出センサ１９，角度信号入力器
２０など）とを備えたものであるようにする。
記載の測距装置において、前記傾斜検出手段は、前記受
光レンズと第１の受光素子との間に設けられたハーフミ
ラー（２１など）と、このハーフミラーを介して前記輝
点の実像が自身上に結像される第２の受光素子（傾斜検
出センサ１９など）と、この第２の受光素子上の輝点の
実像の形状から当該の被測距物体についての前記の傾き
を検出する手段（傾斜検出センサ１９，角度信号入力器
２０など）とを備えたものであるようにする。
【００１１】
【作用】あらかじめ被検出物体が傾いた時に測定した実
距離に対する測定値（誤差量を含んだ値）を記憶してお
く傾斜特性記憶用メモリ２４と、被検出物体が傾いた時
の角度を検知する傾斜検出センサ１９と、このセンサ１
９で検出した傾きをデジタル信号に変換してリニアライ
ズ補正回路の中にあるＣＰＵ２２に入力する入力器２０
とを設け、前記ＣＰＵ２２に上記の誤差量（傾斜特性）
を補正する機能を付加する。
距離に対する測定値（誤差量を含んだ値）を記憶してお
く傾斜特性記憶用メモリ２４と、被検出物体が傾いた時
の角度を検知する傾斜検出センサ１９と、このセンサ１
９で検出した傾きをデジタル信号に変換してリニアライ
ズ補正回路の中にあるＣＰＵ２２に入力する入力器２０
とを設け、前記ＣＰＵ２２に上記の誤差量（傾斜特性）
を補正する機能を付加する。
【００１２】上記のリニアライズ補正回路の機能は前記
（１）式の演算結果をリニアライズする従来の機能の他
に、傾いた被検出物体の距離測定を行った時の測定値を
あらかじめ上述したメモリ２４に記憶しておき、実際の
測定時に傾いている被検出物体の角度をセンサヘッドに
配備した傾斜検出センサ１９で検知し、前述した入力器
２０により前記の角度値をデジタル信号に変換し、その
角度のデジタル信号に対応する（距離の測定値）データ
を前記の傾斜特性記憶用メモリ２４からＣＰＵ２２を介
して読み込み、前記の測定値に対応する誤差量を補正
し、誤差を除いた値（傾いていない時の測定値）を出力
するようになっている。
（１）式の演算結果をリニアライズする従来の機能の他
に、傾いた被検出物体の距離測定を行った時の測定値を
あらかじめ上述したメモリ２４に記憶しておき、実際の
測定時に傾いている被検出物体の角度をセンサヘッドに
配備した傾斜検出センサ１９で検知し、前述した入力器
２０により前記の角度値をデジタル信号に変換し、その
角度のデジタル信号に対応する（距離の測定値）データ
を前記の傾斜特性記憶用メモリ２４からＣＰＵ２２を介
して読み込み、前記の測定値に対応する誤差量を補正
し、誤差を除いた値（傾いていない時の測定値）を出力
するようになっている。
【００１３】これにより、測距中に被検出物体がある角
度で傾いた時の誤差量を補正し、前記補正値（傾いてい
ない時の測定値）を出力することができるため、被検出
物体の姿勢に関係なく高精度な距離測定が可能になる。
度で傾いた時の誤差量を補正し、前記補正値（傾いてい
ない時の測定値）を出力することができるため、被検出
物体の姿勢に関係なく高精度な距離測定が可能になる。
【００１４】
【実施例】図１は本発明の実施例としての構成を示す。
同図においては図６で述べた基本構成（従来の構成）に
加えて新たにセンサヘッド１内に、距離測定中に前記被
検出物体１８の傾きを検知する傾斜検出センサ１９（Ｃ
ＣＤ等のような受光素子）が配備され、さらにコントロ
ーラ２には、前記傾斜検出センサ１９で得た値（角度）
をデジタル信号に変換し前記リニアライズ補正回路８に
入力する入力器２０が新設されている。
同図においては図６で述べた基本構成（従来の構成）に
加えて新たにセンサヘッド１内に、距離測定中に前記被
検出物体１８の傾きを検知する傾斜検出センサ１９（Ｃ
ＣＤ等のような受光素子）が配備され、さらにコントロ
ーラ２には、前記傾斜検出センサ１９で得た値（角度）
をデジタル信号に変換し前記リニアライズ補正回路８に
入力する入力器２０が新設されている。
【００１５】ここで傾斜検出センサ１９上には受光レン
ズ５と位置検出素子６との間に設けられたハーフミラー
２１を介して、位置検出素子６上の図４（Ｂ）で述べた
光スポット２６の像と同様な形状の光スポットの像が結
ばれるように構成されている。この像の形状は被検出物
体１８が傾いていない場合は真円状であるが傾いた場合
はその傾きの角度と傾きの方向とに応じて各種の楕円状
になる、そこでこのセンサ１９はこの像の重心の座標等
を演算して求めることにより傾きの方向，角度を検出す
る。
ズ５と位置検出素子６との間に設けられたハーフミラー
２１を介して、位置検出素子６上の図４（Ｂ）で述べた
光スポット２６の像と同様な形状の光スポットの像が結
ばれるように構成されている。この像の形状は被検出物
体１８が傾いていない場合は真円状であるが傾いた場合
はその傾きの角度と傾きの方向とに応じて各種の楕円状
になる、そこでこのセンサ１９はこの像の重心の座標等
を演算して求めることにより傾きの方向，角度を検出す
る。
【００１６】また前記コントローラ２内のリニアライズ
補正回路８においては、新たに図２で示すように、傾い
ている被検出物体１８の距離測定の行った時のデータ
（測定値）を記憶するメモリ（傾斜特性記憶用メモリ）
２４が付加されている。なお図２において２２はこのリ
ニアライズ補正回路８の補正処理の主体となるＣＰＵ、
２３は図６において述べたリニア補正を行うためのメモ
リである。
補正回路８においては、新たに図２で示すように、傾い
ている被検出物体１８の距離測定の行った時のデータ
（測定値）を記憶するメモリ（傾斜特性記憶用メモリ）
２４が付加されている。なお図２において２２はこのリ
ニアライズ補正回路８の補正処理の主体となるＣＰＵ、
２３は図６において述べたリニア補正を行うためのメモ
リである。
【００１７】図３は前記の傾斜特性補正機能を説明する
図で、測定値（縦軸）と実距離（横軸）との関係を補正
前（同図（Ａ））と補正後（同図（Ｂ））とで対比して
示す。なお図３（Ａ）における実線は被検出物体が傾い
た時の特性を示し、点線は被検出物体が傾いていない時
の特性を示している。そして図３（Ｂ）の補正後の特性
は傾いた被検出物体の誤差を含む測定値が、誤差を含ま
ない（つまり傾きを取除いた時と同等の）測定値へ補正
されることを示している。
図で、測定値（縦軸）と実距離（横軸）との関係を補正
前（同図（Ａ））と補正後（同図（Ｂ））とで対比して
示す。なお図３（Ａ）における実線は被検出物体が傾い
た時の特性を示し、点線は被検出物体が傾いていない時
の特性を示している。そして図３（Ｂ）の補正後の特性
は傾いた被検出物体の誤差を含む測定値が、誤差を含ま
ない（つまり傾きを取除いた時と同等の）測定値へ補正
されることを示している。
【００１８】そしてこの補正を行うために、まず、あら
かじめ傾いた前記被検出物体１８の実距離の測定を行
い、得られた実距離に対応する測定値（第３（Ａ）の実
線に示すような誤差を含んだ値）を測距装置組立前に前
記傾斜特性記憶用メモリ２４に記憶させておくものであ
る。なおこのとき図５に示すようにセンサヘッド１の位
置に対して前記被検出物体１８があらゆる方向で傾いた
時の距離測定を行い、その時の測定値を前記傾斜特性記
憶用メモリ２４に記憶させる。
かじめ傾いた前記被検出物体１８の実距離の測定を行
い、得られた実距離に対応する測定値（第３（Ａ）の実
線に示すような誤差を含んだ値）を測距装置組立前に前
記傾斜特性記憶用メモリ２４に記憶させておくものであ
る。なおこのとき図５に示すようにセンサヘッド１の位
置に対して前記被検出物体１８があらゆる方向で傾いた
時の距離測定を行い、その時の測定値を前記傾斜特性記
憶用メモリ２４に記憶させる。
【００１９】前記傾斜特性記憶用メモリ２４には前記し
た傾斜時の測定値／実距離のデータの他に、それと同時
に前記被検出物体１８が傾いた時の角度を光スポット２
６（図４（Ｂ））の形状から検知することができる前記
の傾斜検出センサ１９で測定し、その値も前記入力器２
０を通してデジタル信号に変換し、この角度値を前記傾
斜特性記憶用メモリ２４に記憶させておく。次に、前記
リニアライズ補正回路８中のＣＰＵ２２に対して前記の
ように傾斜特性記憶メモリ２４に記憶した図３（Ａ）の
実線に示す誤差を含んだ測定値（傾斜特性）を同図
（Ｂ）のように補正する機能を付加しておく。
た傾斜時の測定値／実距離のデータの他に、それと同時
に前記被検出物体１８が傾いた時の角度を光スポット２
６（図４（Ｂ））の形状から検知することができる前記
の傾斜検出センサ１９で測定し、その値も前記入力器２
０を通してデジタル信号に変換し、この角度値を前記傾
斜特性記憶用メモリ２４に記憶させておく。次に、前記
リニアライズ補正回路８中のＣＰＵ２２に対して前記の
ように傾斜特性記憶メモリ２４に記憶した図３（Ａ）の
実線に示す誤差を含んだ測定値（傾斜特性）を同図
（Ｂ）のように補正する機能を付加しておく。
【００２０】これにより、傾いている前記被検出物体１
８の距離を測定する場合、まず、前記傾斜検出センサ１
９で前記被検出物体の角度を検知し、その値を前記入力
器２０によりデジタル信号に変換して、前記リニアライ
ズ補正回路８の中のＣＰＵ２２に入力する。そして、前
記角度データに一致する測定値を前記メモリ２４の中か
ら照合し、前記ＣＰＵ２２に、この一致した測定値（例
えば図３（Ａ）の実線に示すような値）を読み込み、前
記の測定値に含まれる誤差をＣＰＵ２２内で補正し図３
（Ｂ）に示すような前記被検出物体１８が傾いていない
時の測定値をＣＰＵ２２から出力するしくみになってい
る。
８の距離を測定する場合、まず、前記傾斜検出センサ１
９で前記被検出物体の角度を検知し、その値を前記入力
器２０によりデジタル信号に変換して、前記リニアライ
ズ補正回路８の中のＣＰＵ２２に入力する。そして、前
記角度データに一致する測定値を前記メモリ２４の中か
ら照合し、前記ＣＰＵ２２に、この一致した測定値（例
えば図３（Ａ）の実線に示すような値）を読み込み、前
記の測定値に含まれる誤差をＣＰＵ２２内で補正し図３
（Ｂ）に示すような前記被検出物体１８が傾いていない
時の測定値をＣＰＵ２２から出力するしくみになってい
る。
【００２１】以上のように構成すれば、前記被検出物体
１８が傾いた時に生ずる光学系の配置により原理的に避
けられない誤差を補正することができるため、前記被検
出物体１８の姿勢に関係なく高精度な距離測定が可能な
測距装置を実現することができる。また、図１で示すよ
うに前記センサヘッド１の中で前記被検出物体１８の傾
きを、距離測定中に検知することができるため、前記被
検出物体１８の傾きや方向を限定して測距する必要がな
くなり、測距前の位置調整を行わなくても済むという利
点もある。
１８が傾いた時に生ずる光学系の配置により原理的に避
けられない誤差を補正することができるため、前記被検
出物体１８の姿勢に関係なく高精度な距離測定が可能な
測距装置を実現することができる。また、図１で示すよ
うに前記センサヘッド１の中で前記被検出物体１８の傾
きを、距離測定中に検知することができるため、前記被
検出物体１８の傾きや方向を限定して測距する必要がな
くなり、測距前の位置調整を行わなくても済むという利
点もある。
【００２２】
【発明の効果】本発明によれば、距離測定中に被検出物
体の傾きを検知することができる傾斜検出用センサ１９
と、その傾きをデジタル信号に変換することができる入
力器２０とを新設し、さらにリニアライズ補正回路８に
被検出物体が傾いた時の測定値を記憶しておくメモリ２
４を新設し、かつリニアライズ補正回路８内のＣＰＵ２
２に傾きの誤差を含んだ測定値を補正することができる
機能を付加することにしたので、被検出物体１８が傾い
ていてもその時の誤差を補正することができるため、被
検出物体の姿勢に関係なく精度の良い距離測定ができ
る。
体の傾きを検知することができる傾斜検出用センサ１９
と、その傾きをデジタル信号に変換することができる入
力器２０とを新設し、さらにリニアライズ補正回路８に
被検出物体が傾いた時の測定値を記憶しておくメモリ２
４を新設し、かつリニアライズ補正回路８内のＣＰＵ２
２に傾きの誤差を含んだ測定値を補正することができる
機能を付加することにしたので、被検出物体１８が傾い
ていてもその時の誤差を補正することができるため、被
検出物体の姿勢に関係なく精度の良い距離測定ができ
る。
【図１】本発明の実施例としての測距装置の構成図
【図２】傾斜特性補正機能を持ったリニアライズ補正回
路の構成図
路の構成図
【図３】傾斜特性補正機能の説明図
【図４】被検出物体が傾いた時の光学系の状態を示す説
明図
明図
【図５】傾いた被検出物体の距離測定を行った時の測定
値の説明図
値の説明図
【図６】従来の測距装置の構成図
１ センサヘッド ２ コントローラ ３ 光源 ４ 投光レンズ ５ 受光レンズ ６ 位置検出素子（受光素子） ７ 演算処理回路 ８ リニアライズ補正回路 ９ デジタル表示器 １０ 駆動回路 １１ 発振器 １２ 増幅器 １３ 増幅器 １４ 加算器 １５ 減算器 １６ 除算器 １７ 光ビーム １８ 被検出物体 １９ 傾斜検出センサ ２０ 角度信号入力器 ２１ ハーフミラー ２２ ＣＰＵ ２３ リニアライズ補正用メモリ ２４ 傾斜特性補正用メモリ ２５ 位置検出素子の有効受光面 ２６ 光スポット径 ｄＸ 変位
Claims (2)
- 【請求項１】光ビームを発する光源と、 測距しようとする第１の方向の光路上に設置され前記光
ビームを被測距物体上に集光して輝点を形成させる投光
レンズと、 前記第１の方向と異なる第２の方向の光路上に設置され
前記輝点からの反射光を集光する受光レンズと、 この受光レンズを介し前記輝点の実像が自身上に結像さ
れる第１の受光素子と、 この第１の受光素子上の実像の位置に応じてこの受光素
子の両極から夫々出力される２つの電流の値から前記被
測距物体の距離を表わす測距データを演算出力する手段
とを備えた測距装置において、 前記の測距中に前記被測距物体の前記第１の方向に対す
る傾きを検出する傾斜検出手段と、 前記第１の方向に対する各種の傾きを持った前記被検出
物体の測距データと実距離との関係を表わすデータを予
め格納された記憶手段と、 前記傾斜検出手段の検出した傾きと、前記記憶手段の記
憶データとを用いて当該の被測距物体についての前記測
距データを正しい距離を表す測距データに補正する傾斜
補正手段とを備えたことを特徴とする測距装置。 - 【請求項２】請求項１に記載の測距装置において、前記
傾斜検出手段は、 前記受光レンズと第１の受光素子との間に設けられたハ
ーフミラーと、 このハーフミラーを介して前記輝点の実像が自身上に結
像される第２の受光素子と、 この第２の受光素子上の輝点の形状から当該の被測距物
体についての前記の傾きを検出する手段とを備えたもの
であることを特徴とする測距装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6767492A JPH05272969A (ja) | 1992-03-26 | 1992-03-26 | 測距装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6767492A JPH05272969A (ja) | 1992-03-26 | 1992-03-26 | 測距装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05272969A true JPH05272969A (ja) | 1993-10-22 |
Family
ID=13351785
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6767492A Pending JPH05272969A (ja) | 1992-03-26 | 1992-03-26 | 測距装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05272969A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001280912A (ja) * | 2000-01-26 | 2001-10-10 | Keyence Corp | 光電スイッチ |
| KR100380133B1 (ko) * | 1996-12-24 | 2003-08-14 | 주식회사 포스코 | 광센서에서 피측정물의 반사광 강도에 따른 오차 보상방법 |
| JP2005067281A (ja) * | 2003-08-20 | 2005-03-17 | Toshiba Corp | 距離検出装置、エアバッグ制御装置および距離検出方法 |
-
1992
- 1992-03-26 JP JP6767492A patent/JPH05272969A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100380133B1 (ko) * | 1996-12-24 | 2003-08-14 | 주식회사 포스코 | 광센서에서 피측정물의 반사광 강도에 따른 오차 보상방법 |
| JP2001280912A (ja) * | 2000-01-26 | 2001-10-10 | Keyence Corp | 光電スイッチ |
| JP2005067281A (ja) * | 2003-08-20 | 2005-03-17 | Toshiba Corp | 距離検出装置、エアバッグ制御装置および距離検出方法 |
| US7311326B2 (en) | 2003-08-20 | 2007-12-25 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Distance detecting apparatus, air bag system controlling apparatus, and method of detecting distance |
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