JPH06265561A - Spatial filter type speed measuring equipment - Google Patents
Spatial filter type speed measuring equipmentInfo
- Publication number
- JPH06265561A JPH06265561A JP8147893A JP8147893A JPH06265561A JP H06265561 A JPH06265561 A JP H06265561A JP 8147893 A JP8147893 A JP 8147893A JP 8147893 A JP8147893 A JP 8147893A JP H06265561 A JPH06265561 A JP H06265561A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- light
- lens
- spatial filter
- light receiving
- measuring device
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
Landscapes
- Optical Elements Other Than Lenses (AREA)
Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、非接触で自動車等の対
地速度を光学的に測定する空間フィルタ式速度測定装置
に係り、特に、その光学系に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a spatial filter type speed measuring device for optically measuring the ground speed of an automobile or the like in a non-contact manner, and more particularly to an optical system thereof.
【0002】[0002]
【従来の技術】光学的測定装置においては、外乱光の影
響を防ぐために、光電スイッチに使用されるような強度
を変調した光を使用する変調光方式を採用するのが一般
的である。しかも、外乱光に強い測定装置とするには、
高速な変調光としなければならない。このような光学的
測定装置の一種として、測定対象物からの光を空間フィ
ルタにて受光して、相対移動速度を測定する速度測定装
置がある(例えば、特開昭52−143081号公報参
照)。この種の速度測定装置においても、上記と同様、
太陽光や街灯、トンネル内の照明の影響を受けて誤動作
することを防止するために、変調光方式を採用する必要
がある。2. Description of the Related Art In an optical measuring apparatus, in order to prevent the influence of ambient light, it is common to employ a modulated light system using light whose intensity is modulated as used in a photoelectric switch. Moreover, in order to make the measuring device strong against ambient light,
High-speed modulated light must be used. As one type of such an optical measuring device, there is a velocity measuring device that receives light from a measurement object with a spatial filter and measures a relative movement velocity (see, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 52-143081). . Also in this kind of speed measuring device, similar to the above,
In order to prevent malfunction due to the effects of sunlight, street lights, and lighting in tunnels, it is necessary to adopt a modulated light method.
【0003】[0003]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この種
の空間フィルタ式速度測定装置においては、一般に、櫛
歯型の受光素子を使用しており、この受光素子は受光面
積が大きく応答速度が遅いため、上述したような変調光
方式を採用すべく測定対象物照明用に変調光を使用した
場合、高速な変調光を受光することができなくなるとい
った問題がある。However, in this type of spatial filter type velocity measuring device, generally, a comb-tooth type light receiving element is used, and this light receiving element has a large light receiving area and a slow response speed. However, when the modulated light is used for illuminating the measuring object so as to adopt the above-described modulated light system, there is a problem that the modulated light cannot be received at high speed.
【0004】本発明は、上述した問題点を解決するもの
で、測定対象物を照明する光源として高速変調可能な発
光素子を使用しても、正確に速度を測定することのでき
る光学系であって、外乱光の影響を受けて誤動作しにく
く、かつ、測定装置と測定対象物との間の距離が変動し
ても高い測定精度を保つことができる空間フィルタ式速
度測定装置を提供することを目的とする。The present invention solves the above-mentioned problems, and is an optical system capable of accurately measuring the speed even when a light emitting element capable of high speed modulation is used as a light source for illuminating an object to be measured. Therefore, it is possible to provide a spatial filter type velocity measuring device that is less likely to malfunction due to the influence of ambient light and that can maintain high measurement accuracy even when the distance between the measuring device and the measurement object changes. To aim.
【0005】[0005]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に請求項1の発明は、測定対象物を照明する光源として
強度変調のできる発光素子を使用し、上記測定対象物か
らの反射光を受光する受光レンズと、上記受光レンズに
より受光された光から上記測定対象物の相対的な速度を
検出する空間フィルタとを備えた空間フィルタ式速度測
定装置において、上記受光レンズが、第1のレンズ群と
第2のレンズ群とで構成され、両レンズ群の焦点位置を
一致させて配置し、上記空間フィルタが、一定ピッチで
交互に少なくとも2方向へ光を分割する光学素子と、上
記光学素子により分割された光を集光する第3のレンズ
群と、上記第3のレンズ群の焦点位置付近に配置された
少なくとも2つの開口絞りを有する部材と、上記開口絞
りを通過した光をそれぞれ別個に受光する少なくとも2
つの受光素子とで構成されたものである。In order to achieve the above object, the invention of claim 1 uses a light emitting element capable of intensity modulation as a light source for illuminating an object to be measured, and reflects light reflected from the object to be measured. In a spatial filter type velocity measuring device comprising a light receiving lens for receiving light and a spatial filter for detecting a relative velocity of the measuring object from the light received by the light receiving lens, the light receiving lens is a first lens. An optical element that is composed of a lens group and a second lens group, is arranged so that the focal positions of both lens groups match, and the spatial filter alternately divides light in at least two directions at a constant pitch; A lens having at least two aperture stops arranged in the vicinity of the focal point of the third lens group, and a light beam that has passed through the aperture stop. At least 2 to be received by the respectively separate
It is composed of two light receiving elements.
【0006】請求項2の発明は、上記少なくとも2つの
開口絞りが速度測定方向に狭く、それと直交する方向に
広い形状をしている請求項1記載の空間フィルタ式速度
測定装置である。請求項3の発明は、上記少なくとも2
つの開口絞りを有する部材が1つの金属部材で構成さ
れ、かつ、上記受光素子を固定、配線しているプリント
配線基板に固定されている請求項1記載の空間フィルタ
式速度測定装置である。請求項4の発明は、上記第1の
レンズ群と上記第2のレンズ群との間に開口絞りを有す
る遮光板を配置し、上記光学素子により少なくとも2方
向に分割された各々の光が上記受光素子の各々にのみ入
射するようにした請求項1乃至3記載の空間フィルタ式
速度測定装置である。A second aspect of the present invention is the spatial filter type velocity measuring device according to the first aspect, wherein the at least two aperture stops have a shape narrow in the velocity measuring direction and wide in the direction orthogonal thereto. The invention of claim 3 is at least the above 2
2. The spatial filter type velocity measuring device according to claim 1, wherein the member having one aperture stop is made of one metal member, and is fixed to a printed wiring board on which the light receiving element is fixed and wired. According to a fourth aspect of the present invention, a light-shielding plate having an aperture stop is arranged between the first lens group and the second lens group, and each light divided by the optical element in at least two directions is The spatial filter type velocity measuring device according to any one of claims 1 to 3, wherein the light is incident only on each of the light receiving elements.
【0007】[0007]
【作用】上記請求項1の構成によれば、強度変調のでき
る発光素子により測定対象物に対して光を照射し、この
光は測定対象物で反射されて第1のレンズ群及び第2の
レンズ群を通過して光学素子に入射される。光学素子に
入射された光は、光学素子において一定ピッチで交互に
2方向へ分割され、第3のレンズ群によって集光され
る。この光が空間フィルタとして得られる信号成分とな
る。この光は2つの開口絞りを通過してノイズ成分が除
去された後、2つの受光素子によりそれぞれ別個に受光
される。この受光素子による検出信号に基づき、相対移
動している測定対象物の速度を算出する。このようにし
て、信号光は、開口絞りを通って受光系に受光されるの
で、高速応答が可能な小さな受光面積のものを採用でき
る。上記請求項2の構成によれば、速度測定に必要でな
いノイズ成分としての光を遮光することができ、また、
速度測定方向に直交する方向については、開口絞りが広
くとも、空間フィルタの特性への影響がなく、広い分だ
け検出される信号量が増加するので、感度が良くなる。According to the structure of the above-mentioned claim 1, the light-emitting element capable of intensity modulation irradiates the object to be measured with light, and the light is reflected by the object to be measured, and the light is reflected by the first lens group and the second lens group. The light passes through the lens group and is incident on the optical element. The light incident on the optical element is alternately divided into two directions at a constant pitch in the optical element and is condensed by the third lens group. This light becomes a signal component obtained as a spatial filter. This light passes through the two aperture stops to remove noise components, and then is received by the two light receiving elements separately. The speed of the relative moving measurement object is calculated based on the detection signal from the light receiving element. In this way, since the signal light is received by the light receiving system through the aperture stop, it is possible to adopt a small light receiving area capable of high-speed response. According to the configuration of claim 2, it is possible to block light as a noise component that is not necessary for speed measurement, and
In the direction orthogonal to the velocity measurement direction, even if the aperture stop is wide, it does not affect the characteristics of the spatial filter, and the amount of detected signal increases corresponding to the wide aperture, so that the sensitivity is improved.
【0008】上記請求項3の構成によれば、金属部材を
プリント配線基板に接地することが可能で、電気的シー
ルド効果を持たせることができる。上記請求項4の構成
によれば、第1のレンズ群と第2のレンズ群との間に開
口絞りを有する遮光板があることにより、光学素子によ
って分割された光が迷光として同時に複数の受光素子に
入射することが防止される。According to the third aspect of the invention, the metal member can be grounded to the printed wiring board, and an electrical shield effect can be provided. According to the structure of claim 4, since the light blocking plate having the aperture stop is provided between the first lens group and the second lens group, the light split by the optical element is simultaneously received as a plurality of stray lights. Incident on the device is prevented.
【0009】[0009]
【実施例】以下、本発明を具体化した第1実施例につい
て図1乃至図3を参照して説明する。図1は空間フィル
タ式速度測定装置の構成図である。本速度測定装置は、
速度を測定すべき測定対象物1に対向して配置され、測
定対象物1に光を照射する強度変調のできる半導体発光
素子2と、測定対象物1からの反射光を受光する第1レ
ンズ3と、第1レンズ3を通過した光をコリメートする
第2レンズ4と、一定ピッチで交互に少なくとも2方向
へ光を分割する光学素子としてのプリズムアレイ5と、
この分割された光を集光する第3レンズ6と、2つの開
口絞り7を有する開口絞り部材8と、2つの開口絞り7
を通過した光を受光する2つの受光素子9とで構成され
ている。第1レンズ3の焦点距離をf1、第2レンズ4
の焦点距離をf2、第3レンズ6の焦点距離をf3とす
ると、第1レンズ3と第2レンズ4の焦点位置が一致す
るように、つまり、第1レンズ3から第2レンズ4まで
の距離が(f1+f2)になるように両レンズが配置さ
れている。開口絞り部材8は、第3レンズ6の焦点位置
に、つまり、第3レンズ6から開口絞り部材8までの距
離がf3になるように配置されている。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A first embodiment embodying the present invention will be described below with reference to FIGS. FIG. 1 is a block diagram of a spatial filter type velocity measuring device. This speed measuring device
A semiconductor light emitting element 2 which is arranged so as to face the measurement object 1 whose velocity is to be measured, and which is capable of intensity modulation for irradiating the measurement object 1 with light, and a first lens 3 for receiving reflected light from the measurement object 1. A second lens 4 for collimating the light passing through the first lens 3, and a prism array 5 as an optical element for alternately splitting the light in at least two directions at a constant pitch.
A third lens 6 for condensing the divided light, an aperture stop member 8 having two aperture stops 7, and two aperture stops 7
And two light receiving elements 9 that receive the light that has passed through. The focal length of the first lens 3 is f1, and the second lens 4 is
Let f2 be the focal length of the third lens 6 and f3 be the focal length of the third lens 6, so that the focal positions of the first lens 3 and the second lens 4 match, that is, the distance from the first lens 3 to the second lens 4. Both lenses are arranged so that is (f1 + f2). The aperture stop member 8 is arranged at the focal position of the third lens 6, that is, the distance from the third lens 6 to the aperture stop member 8 is f3.
【0010】次に、上記構成における動作を説明する。
強度変調のできる半導体発光素子2から照射された光は
測定対象物1で反射され、その反射光は、第1レンズ3
を通過して第2レンズ4で平行化され、プリズムアレイ
5に入射される。測定対象物1からの反射光のうち受光
光学系に平行な成分は、レンズの焦点距離の比(f2/
f1)で縮小され、プリズムアレイ5に入射される。プ
リズムアレイ5に入射された光は、入射された個々のプ
リズムに応じて2方向に分割される。この受光光学系に
平行な成分の光は、第3レンズ6によって、その焦点位
置にある2つの開口絞り7に集光される。そして、光は
2つの開口絞り7を通過して、2つの受光素子9により
それぞれ別個に受光される。この2つの受光素子9の出
力が検出された信号であって、この信号の差動をとって
周期信号を得ることにより、相対的に移動している測定
対象物1の速度を算出することができる。従って、第1
レンズ3と第2レンズ4との焦点位置が一致するように
配置しているので、光学系の結像倍率は両レンズの焦点
距離の比(f2/f1)によって決定されるので、測定
したい空間周波数が、第1レンズ3と第2レンズ4の焦
点距離とプリズムアレイの周期で一義的に決定される。Next, the operation of the above configuration will be described.
The light emitted from the semiconductor light emitting element 2 capable of intensity modulation is reflected by the measuring object 1, and the reflected light is reflected by the first lens 3
And is collimated by the second lens 4 and is incident on the prism array 5. The component parallel to the light receiving optical system in the reflected light from the measurement target 1 is the ratio of the focal lengths of the lens (f2 /
It is reduced in f1) and is incident on the prism array 5. The light that has entered the prism array 5 is split into two directions according to the individual prisms that have entered. The light of the component parallel to the light receiving optical system is condensed by the third lens 6 on the two aperture stops 7 located at the focal position. Then, the light passes through the two aperture stops 7 and is individually received by the two light receiving elements 9. The output of the two light receiving elements 9 is a detected signal, and the velocity of the object 1 which is moving relatively can be calculated by obtaining the periodic signal by taking the differential of these signals. it can. Therefore, the first
Since the lens 3 and the second lens 4 are arranged so that their focal positions coincide with each other, the imaging magnification of the optical system is determined by the ratio (f2 / f1) of the focal lengths of the two lenses, so that the space to be measured The frequency is uniquely determined by the focal lengths of the first lens 3 and the second lens 4 and the period of the prism array.
【0011】次に、2つの開口絞り7を有する開口絞り
部材8を設ける理由を述べる。測定対象物1からは様々
な方向の光があり、第1レンズ3を通過した測定対象物
1の1点の光は、プリズムアレイ5において複数のプリ
ズム面を通過して分割され、これらの光は開口絞り部材
8がなく受光素子9が大きいときには受光素子9に入射
してしまう場合がある。このように、複数のプリズム面
を通過して分割された光を受光素子9が同時に検出した
場合には、空間フィルタとして得られる信号成分にノイ
ズ成分が含まれることになり、正確な空間フィルタ信号
を検出することができない。Next, the reason why the aperture stop member 8 having the two aperture stops 7 is provided will be described. There are lights in various directions from the measurement object 1, and the light of one point of the measurement object 1 that has passed through the first lens 3 passes through a plurality of prism surfaces in the prism array 5 and is split. When the light receiving element 9 is large without the aperture stop member 8, the light may enter the light receiving element 9. As described above, when the light receiving element 9 simultaneously detects the light split through the plurality of prism surfaces, the noise component is included in the signal component obtained as the spatial filter, and the accurate spatial filter signal is obtained. Can not be detected.
【0012】それに対して、本実施例のように、2つの
受光素子9の前面に、速度測定方向に狭い2つの開口絞
り7を有する開口絞り部材8を配置することで、ノイズ
成分としての光を遮光することができる。開口絞り7
は、測定対象物1からの反射光の内で、測定対象物1の
1点から反射した光がプリズムの1面だけを通過したと
みなせる光成分だけを通すような有限の大きさを持った
開口である。なお、開口絞り7が光の回折限界程度に十
分に小さいものであれば、理想的な性能を有する光学系
となるが、開口絞り7が小さいと受光信号が微弱となる
ので、強い照明量の発光素子と微弱光信号を検出可能な
高感度な受光素子9とが必要となり、高価となる。そこ
で、測定対象物1の1点からの光が2つのプリズム面を
通過するものの、信号成分として必要なプリズム面を通
過する光の方がノイズ成分としての光よりも十分に大き
くなるように設計すればよい。例えば、プリズムアレイ
5のプリズムのピッチが3mmであれば、開口絞り7の
速度測定方向における大きさは0.5mm程度とする。On the other hand, as in the present embodiment, by disposing the aperture stop member 8 having the two aperture stops 7 narrow in the speed measurement direction on the front surface of the two light receiving elements 9, the light as the noise component can be obtained. Can be shielded. Aperture stop 7
Has a finite magnitude such that, of the reflected light from the measurement object 1, only the light component that can be regarded as having passed through only one surface of the prism is reflected by one point of the measurement object 1. It is an opening. It should be noted that if the aperture stop 7 is small enough to be about the diffraction limit of light, the optical system will have ideal performance. However, if the aperture stop 7 is small, the received light signal will be weak, so that a strong illumination amount A light emitting element and a highly sensitive light receiving element 9 capable of detecting a weak light signal are required, which is expensive. Therefore, the light from one point of the measuring object 1 passes through the two prism faces, but the light passing through the prism faces required as the signal component is designed to be sufficiently larger than the light as the noise component. do it. For example, if the prism pitch of the prism array 5 is 3 mm, the size of the aperture stop 7 in the speed measurement direction is about 0.5 mm.
【0013】図2は開口絞り部材8付近の詳細を示す。
開口絞り部材8は、2つの開口絞り7を有するスリット
形状をしていて、金属部材で構成されている。また、こ
の開口絞り部材8は、受光素子9を固定、配線している
プリント配線基板(以下、PWBと略す)10に固定さ
れている。2つの開口絞り7は速度測定方向に狭く、そ
れと直交する方向に広い形状をしている。このような形
状にすることにより、開口絞りを通過する光の大部分
は、速度測定方向に略平行な成分の光となり、それに対
して、直交方向成分の信号については、広い分だけ信号
量の増加が見込める。この開口絞り部材8がPWB10
に固定されているので、電気的シールド効果を持たせる
ことができ、検出される電気信号のS/N比を向上させ
ることができる。また、本測定装置は、速度測定方向に
略平行な成分の光しか検出せず、結像倍率の変化しない
装置であるので、本測定装置と測定対象物1との間の距
離が変動しても受光量の変動が少なく、信号処理回路へ
の負担が軽い。FIG. 2 shows details around the aperture stop member 8.
The aperture stop member 8 has a slit shape having two aperture stops 7 and is made of a metal member. The aperture stop member 8 is fixed to a printed wiring board (hereinafter abbreviated as PWB) 10 on which the light receiving element 9 is fixed and wired. The two aperture stops 7 are narrow in the speed measurement direction and wide in the direction orthogonal to the speed measurement direction. With such a shape, most of the light passing through the aperture stop becomes light having a component substantially parallel to the speed measurement direction, while the signal of the orthogonal component has a wider signal amount. Expected to increase. This aperture stop member 8 is a PWB 10.
Since it is fixed to, the electric shield effect can be provided and the S / N ratio of the detected electric signal can be improved. Further, since the present measuring device is a device that detects only the light component that is substantially parallel to the speed measurement direction and the imaging magnification does not change, the distance between the present measuring device and the measuring object 1 varies. However, the fluctuation of the amount of received light is small and the load on the signal processing circuit is light.
【0014】図3は図2の変形例であって、開口絞り1
7の開口の大きさよりも受光素子19の受光面積を小さ
くして、これらの組み合わせでもって、実質の開口絞り
を構成した場合である。開口絞り部材8の2つの開口絞
り17は、図2における受光素子9の速度測定方向の長
さと同じ長さで形成されている。この例でも、図2と同
様の効果が得られ、それに加えて、受光素子19が小さ
くなる分、コストダウンを図ることができる。以上のよ
うに、受光面積の小さい受光素子を採用することによ
り、高速変調光への対応が可能となり、ノイズが少なく
なって、測定精度が高くなる。FIG. 3 shows a modified example of FIG.
This is a case where the light receiving area of the light receiving element 19 is made smaller than the size of the aperture of No. 7 and a substantial aperture stop is configured by a combination of these. The two aperture stops 17 of the aperture stop member 8 are formed to have the same length as the length of the light receiving element 9 in the speed measurement direction in FIG. In this example as well, the same effect as in FIG. 2 is obtained, and in addition, the light receiving element 19 becomes smaller, so that the cost can be reduced. As described above, by adopting the light receiving element having a small light receiving area, it is possible to deal with high speed modulated light, noise is reduced, and measurement accuracy is improved.
【0015】なお、上記実施例では、プリズムアレイ5
が光を2分割し、それに応じて、第3レンズ6で2点に
集光される例を示したので、開口絞り部材8としては、
その開口絞り7の個数が2つのものを示したが、本発明
はこれに限られることなく、プリズムアレイ5として光
を3分割以上に分割するものを用いることもでき、その
場合は、開口絞り部材8の開口絞り7は、それに対応し
た個数だけ設けられ、また、受光素子9もその個数だけ
設けられる。In the above embodiment, the prism array 5
Shows an example in which the light is divided into two and is condensed at two points by the third lens 6 accordingly.
Although the number of the aperture diaphragms 7 is two, the present invention is not limited to this, and a prism array 5 that divides light into three or more divisions can be used. The number of aperture stops 7 of the member 8 is provided corresponding to that, and the number of light receiving elements 9 is also provided.
【0016】次に、第2実施例について図4を参照して
説明する。本実施例では、第1レンズ群13として組レ
ンズを使用し、第1レンズ群13と第2レンズ4の間で
両レンズの焦点位置には、開口絞りを有する遮光板18
が設けられている。この遮光板18があるので、プリズ
ムアレイ5によって2つに分割された光が迷光として複
数の受光素子9に入射することを防ぐことができる。2
つに分割された光が迷光として複数の受光素子9に入射
すると、信号成分の低下が発生し、信号処理回路の負担
が大きくなり望ましくないが、遮光板18を設けること
によって、その問題は解消される。Next, a second embodiment will be described with reference to FIG. In this embodiment, a compound lens is used as the first lens group 13, and a light shielding plate 18 having an aperture stop is provided between the first lens group 13 and the second lens 4 at the focal position of both lenses.
Is provided. Since the light blocking plate 18 is provided, it is possible to prevent the light split into two by the prism array 5 from entering the plurality of light receiving elements 9 as stray light. Two
When the divided light is incident on the plurality of light receiving elements 9 as stray light, the signal component is reduced and the load on the signal processing circuit is increased, which is not desirable, but the provision of the light shielding plate 18 solves the problem. To be done.
【0017】また、収差の大きいレンズを使用すれば、
収差による影響で光が複数のプリズム面を通過したり、
プリズムアレイ5が一定ピッチで構成されているにも拘
らず、場所によって周期が異なる空間フィルタとして動
作すると速度測定誤差が大きくなる。収差を最小にする
ためには、非球面レンズを構成することが望ましいが、
レンズの外形が大きくなるとレンズを作製することが困
難となる。そこで、本実施例のように、レンズ外形が最
も大きい第1レンズを球面レンズで構成し、収差が小さ
くなる組レンズ(第1レンズ群13)とすることで、速
度測定誤差を抑え、測定精度が低下しないようにするこ
とができる。If a lens with large aberration is used,
Light may pass through multiple prism surfaces due to the effects of aberration,
Even if the prism array 5 is configured with a constant pitch, if it operates as a spatial filter having a different period depending on the location, the velocity measurement error will increase. In order to minimize the aberration, it is desirable to construct an aspherical lens,
If the outer shape of the lens becomes large, it becomes difficult to manufacture the lens. Therefore, as in the present embodiment, the first lens having the largest lens outer shape is formed of a spherical lens to form a combined lens (first lens group 13) having a small aberration, thereby suppressing a speed measurement error and measuring accuracy. Can be prevented from dropping.
【0018】[0018]
【発明の効果】以上のように請求項1の発明によれば、
測定対象物からの空間フィルタを通過した光を受光する
受光素子の前面に開口絞りを設けたことにより、ノイズ
成分の光を遮光でき、ひいては、小型の受光素子を採用
することができるので、高速変調光への対応が可能とな
り、外乱光に対して強い装置となる。また、第1のレン
ズ群と第2のレンズ群との焦点位置を一致させて配置し
ているので、光学系の結像倍率は両レンズの焦点距離の
比によって決定されるので、測定したい空間周波数が、
第1のレンズ群と第2のレンズ群の焦点距離とプリズム
アレイの周期で一義的に決定される。それに加えて、本
測定装置は速度測定方向に略平行な成分の光しか検出せ
ず、また、結像倍率が変わらないため、本測定装置と路
面等の測定対象物との間の距離が変動しても受光量の変
動が少なく、信号処理回路への負担が軽い。請求項2の
発明によれば、開口絞りを速度測定方向に狭く、それと
直交する方向に広いものとしているので、開口絞りを通
過する光の大部分は速度測定方向に略平行な成分の光と
なり、ノイズ成分の光が遮光されて、測定精度が向上す
る。また、開口絞りが直交方向に広いので、その方向成
分の検出信号量が増加し、そのため、微弱光信号が検出
可能な高感度な受光素子を用いる必要がなくなり、コス
トを抑えることができる。As described above, according to the invention of claim 1,
By providing an aperture stop in front of the light receiving element that receives the light that has passed through the spatial filter from the measurement object, it is possible to block the light of the noise component and, by extension, to use a small light receiving element, so high speed It becomes possible to deal with modulated light, and it becomes a strong device against ambient light. Also, since the focal positions of the first lens group and the second lens group are arranged so as to coincide with each other, the imaging magnification of the optical system is determined by the ratio of the focal lengths of both lenses, so the space to be measured Frequency
It is uniquely determined by the focal lengths of the first lens group and the second lens group and the period of the prism array. In addition to this, since the measuring device detects only light components that are substantially parallel to the velocity measurement direction, and the imaging magnification does not change, the distance between the measuring device and the measurement target such as the road surface varies. Even if the amount of received light is small, the load on the signal processing circuit is light. According to the invention of claim 2, since the aperture stop is narrow in the speed measurement direction and wide in the direction orthogonal thereto, most of the light passing through the aperture stop is light having a component substantially parallel to the speed measurement direction. The light of the noise component is shielded, and the measurement accuracy is improved. Further, since the aperture stop is wide in the orthogonal direction, the amount of detection signal of the directional component increases, so that it is not necessary to use a highly sensitive light receiving element capable of detecting a weak light signal, and the cost can be suppressed.
【0019】請求項3の発明によれば、開口絞りを有す
る部材が1つの金属部材で構成され、この部材はプリン
ト配線基板に接地することが可能で、この部材でもっ
て、電気的シールド効果を持たせることができ、電気信
号のS/N比を向上させることができる。請求項4の発
明によれば、第1のレンズ群と第2のレンズ群との間に
開口絞りを有する遮光板を配置しているので、光学素子
によって分割された各々の光が迷光として各受光素子に
入射することを防ぐことができ、従って、信号処理回路
での負担が軽減される。According to the third aspect of the present invention, the member having the aperture stop is composed of one metal member, and this member can be grounded to the printed wiring board. With this member, the electric shield effect can be obtained. The S / N ratio of the electric signal can be improved. According to the invention of claim 4, since the light-shielding plate having the aperture stop is arranged between the first lens group and the second lens group, each light divided by the optical element becomes stray light. It is possible to prevent the light from entering the light receiving element, and thus the load on the signal processing circuit is reduced.
【図1】本発明の第1実施例による空間フィルタ式速度
測定装置の構成図である。FIG. 1 is a configuration diagram of a spatial filter type velocity measuring device according to a first embodiment of the present invention.
【図2】同装置における開口絞り部材付近の詳細図であ
り、(a)は正面図、(b)は側断面図である。FIG. 2 is a detailed view of the vicinity of an aperture stop member in the same apparatus, in which (a) is a front view and (b) is a side sectional view.
【図3】変形例における開口絞り部材付近の詳細図であ
り、(a)は正面図、(b)は側断面図である。FIG. 3 is a detailed view of the vicinity of an aperture stop member in a modified example, (a) is a front view and (b) is a side sectional view.
【図4】本発明の第2実施例による空間フィルタ式速度
測定装置の構成図である。FIG. 4 is a configuration diagram of a spatial filter type velocity measuring device according to a second embodiment of the present invention.
1 測定対象物 2 半導体発光素子 3 第1レンズ 4 第2レンズ 5 プリズムアレイ 6 第3レンズ 7,17 開口絞り 8 開口絞り部材 9,19 受光素子 10 プリント配線基板 13 第1レンズ群 18 遮光板 1 Measurement Object 2 Semiconductor Light Emitting Element 3 First Lens 4 Second Lens 5 Prism Array 6 Third Lens 7,17 Aperture Stopper 8 Aperture Stopper Member 9,19 Photosensitive Element 10 Printed Wiring Board 13 First Lens Group 18 Shading Plate
Claims (4)
調のできる発光素子を使用し、上記測定対象物からの反
射光を受光する受光レンズと、上記受光レンズにより受
光された光から上記測定対象物の相対的な速度を検出す
る空間フィルタとを備えた空間フィルタ式速度測定装置
において、 上記受光レンズが、第1のレンズ群と第2のレンズ群と
で構成され、両レンズ群の焦点位置を一致させて配置
し、 上記空間フィルタが、一定ピッチで交互に少なくとも2
方向へ光を分割する光学素子と、上記光学素子により分
割された光を集光する第3のレンズ群と、上記第3のレ
ンズ群の焦点位置付近に配置された少なくとも2つの開
口絞りを有する部材と、上記開口絞りを通過した光をそ
れぞれ別個に受光する少なくとも2つの受光素子とで構
成されたことを特徴とする空間フィルタ式速度測定装
置。1. A light receiving element which uses a light emitting element capable of intensity modulation as a light source for illuminating an object to be measured and receives a reflected light from the object to be measured, and the object to be measured from the light received by the light receiving lens. In a spatial filter type velocity measuring device including a spatial filter for detecting a relative velocity of an object, the light receiving lens is composed of a first lens group and a second lens group, and focal positions of both lens groups are provided. And the spatial filters are alternately arranged at a constant pitch for at least 2
An optical element for splitting light in a direction, a third lens group for collecting the light split by the optical element, and at least two aperture stops arranged near the focal position of the third lens group. A spatial filter type velocity measuring device, comprising: a member; and at least two light receiving elements that separately receive the light that has passed through the aperture stop.
定方向に狭く、それと直交する方向に広い形状をしてい
ることを特徴とする請求項1記載の空間フィルタ式速度
測定装置。2. The spatial filter type velocity measuring device according to claim 1, wherein the at least two aperture stops have a shape narrow in a velocity measuring direction and wide in a direction orthogonal thereto.
部材が1つの金属部材で構成され、かつ、上記受光素子
を固定、配線しているプリント配線基板に固定されてい
ることを特徴とする請求項1記載の空間フィルタ式速度
測定装置。3. The member having at least two aperture stops is made of one metal member and is fixed to a printed wiring board on which the light receiving element is fixed and wired. 1. The spatial filter type velocity measuring device according to 1.
群との間に開口絞りを有する遮光板を配置し、上記光学
素子により少なくとも2方向に分割された各々の光が上
記受光素子の各々にのみ入射するようにしたことを特徴
とする請求項1乃至3記載の空間フィルタ式速度測定装
置。4. A light-shielding plate having an aperture stop is disposed between the first lens group and the second lens group, and each light split by the optical element in at least two directions is the light-receiving element. 4. The spatial filter type velocity measuring device according to claim 1, wherein the spatial filter type velocity measuring device is made to enter only each of the above.
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP8147893A JPH06265561A (en) | 1993-03-15 | 1993-03-15 | Spatial filter type speed measuring equipment |
US08/141,644 US5557395A (en) | 1992-10-27 | 1993-10-27 | Optical device for measuring speed |
EP93308544A EP0595605A3 (en) | 1992-10-27 | 1993-10-27 | Optical device for measuring speed |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP8147893A JPH06265561A (en) | 1993-03-15 | 1993-03-15 | Spatial filter type speed measuring equipment |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH06265561A true JPH06265561A (en) | 1994-09-22 |
Family
ID=13747523
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP8147893A Withdrawn JPH06265561A (en) | 1992-10-27 | 1993-03-15 | Spatial filter type speed measuring equipment |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH06265561A (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5652655A (en) * | 1993-06-29 | 1997-07-29 | Omron Corporation | Road surface discriminator and apparatus applying same |
KR102485590B1 (en) * | 2022-10-27 | 2023-01-09 | 한국기계연구원 | Apparatus and method for obtaining moving object velocity information using light source intensity modulation |
-
1993
- 1993-03-15 JP JP8147893A patent/JPH06265561A/en not_active Withdrawn
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5652655A (en) * | 1993-06-29 | 1997-07-29 | Omron Corporation | Road surface discriminator and apparatus applying same |
KR102485590B1 (en) * | 2022-10-27 | 2023-01-09 | 한국기계연구원 | Apparatus and method for obtaining moving object velocity information using light source intensity modulation |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US7756319B2 (en) | Optical system for determining the angular position of a radiating point source and method of employing | |
US4677293A (en) | Photoelectric measuring system | |
JPH06258437A (en) | Optical equipment and speed information detecting equipment | |
US7298468B2 (en) | Method and measuring device for contactless measurement of angles or angle changes on objects | |
JPH06229781A (en) | Displacement measuring equipment | |
RU2582884C2 (en) | Sensor for checking valuable documents | |
JPH08178702A (en) | Optical sensor | |
US5557395A (en) | Optical device for measuring speed | |
JPH06265561A (en) | Spatial filter type speed measuring equipment | |
SE513943C2 (en) | Optical angle meter | |
US6043869A (en) | Optical device for measuring speed | |
US11353583B2 (en) | Optical position-measurement device with varying focal length along a transverse direction | |
JP2004037461A (en) | Device for optically measuring distance | |
JPS6117016A (en) | Averaged diffraction moire position detector | |
JPH0518893A (en) | Refractive index measuring device | |
JPH08128806A (en) | Optical displacement sensor | |
JPH10103917A (en) | Position measuring apparatus | |
JP2000121388A (en) | Optical encoder | |
JP3344328B2 (en) | Optical analyzer | |
WO2008074998A1 (en) | Phase constrast encoding | |
JPH0674959A (en) | Speed measurement device | |
JP3541250B2 (en) | Non-contact type object detection measurement method and device | |
US20220283027A1 (en) | Optoelectronic measuring device for measuring the intensity of electromagnetic radiation in a frequency-resolved manner | |
SU953457A1 (en) | Optical electronic measuring device | |
SU781891A1 (en) | Pick-up |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20000530 |