JPH0640806U - 光学式距離測定装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 外部に表示装置を接続する必要がなく、測定
値を容易に、しかも正確に表示できるようにする。 【構成】 光学式距離測定装置は、測定対象１５に光を
照射し、その反射光により測定対象１５までの距離を測
定する装置である。この装置は本体ケース１に収納され
たＬＤ５とＰＳＤ７と制御部２０と表示部８とを備えて
いる。ＬＤ５は、測定対象に光を照射する。ＰＳＤ７は
測定対象からの反射光を受光する。制御部２０は、ＰＳ
Ｄ段２０の受光結果により、距離を演算する。表示部８
は、４桁の７セグメントのＬＥＤを有し、測定された距
離、各種設定項目、及びその設定値を含む表示情報を表
示する。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、距離測定装置、特に、測定対象に光を照射し、その反射光により前 記測定対象までの距離を測定する光学式距離測定装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】

測定対象までの距離を測定する距離測定装置として、三角測量法を応用した光 学式距離測定装置がある。この種の光学式距離測定装置は、発光素子と光位置検 出素子（以下、ＰＳＤと記す）とで構成されており、発光素子としては発光ダイ オード（以下、ＬＥＤと記す）やレーザダイオード（以下、ＬＤと記す）が用い られている。この光学式距離測定装置では、発光素子から出射された光は、投射 レンズを通して集光されて測定対象に照射される。そして、測定対象から反射さ れた光の一部を受光レンズを通してＰＳＤで検出し、その受光位置により測定対 象までの距離を演算する。

【０００３】 通常センサヘッドには発光素子及びＰＳＤが内蔵されており、センサヘッドか らの電圧または電流出力がアンプ部に送られる。アンプ部は、演算手段や比較手 段、表示手段等を備えており、センサヘッドからの信号により各種処理を行って いる。 この場合、センサヘッドとアンプ部との設置位置が離れていると、アンプ部の 表示を見ながらセンサヘッドの設置状態を調整するのが困難である。これを解決 するため、複数のＬＥＤを並設したドット表示のレベルメータからなる表示器を センサヘッドに取付けたものが知られている。この種の光学式距離測定装置では 、ＰＳＤの受光位置に基づいて演算された測定対象物までの距離は、レベルメー タによりドット表示される。このレベルメータは、検出範囲の上限及び下限設定 時にも用いられ、例えばボリューム等により上限または下限を設定するとその公 差範囲がレベルメータによりドット表示される。これにより外部に表示装置を接 続することなくセンサヘッド単体で距離や設定値の表示及び確認が行える。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】

前記従来の構成では、レベルメータでのドット表示による測定値や設定値の粗 い表示しか行えないので、正確な測定値や設定値を得ることは困難である。この ため、正確な測定値や設定値を得るためには結局外部に表示装置を接続しなけれ ばならず、煩雑な配線作業も必要となる。

【０００５】 本考案の目的は、容易かつ正確に値を表示できるようにすることにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】

本考案に係る光学式距離測定装置は、測定対象に光を照射し、その反射光によ り測定対象までの距離を測定する装置である。この装置は照射手段と受光手段と 演算手段と表示手段とケースとを備えている。照射手段は、測定対象に光を照射 するものである。受光手段は測定対象からの反射光を受光するものである。演算 手段は、受光手段の受光結果により、距離を演算するものである。表示手段は、 ７セグメントの発光素子を有し、演算手段により得られた距離を含む表示情報を 表示するものである。ケースは、前記各手段を収納するためのものである。

【０００７】

【作用】

本考案に係る光学式距離測定装置では、照射手段からの光は測定対象に照射さ れる。測定対象からの反射光が受光手段に受光されると、その受光結果に基づい て演算手段により距離が演算される。演算された距離は、７セグメントの発光素 子を有する表示手段により表示される。この表示手段には距離以外にも例えば設 定値等の表示情報も表示可能である。

【０００８】 ここでは、ケースに７セグメントの発光素子を有しているので、外部に表示装 置を接続することなく、容易かつ正確に表示情報を表示できる。

【０００９】

【実施例】 図１は本考案の一実施例による光学式距離測定装置を示している。 光学式距離測定装置は、箱状の本体ケース１を有している。本体ケース１の前 面には上下に投光窓２及び受光窓３が配置されている。投光窓２には、図２に示 すように、投光レンズ４を介してＬＤ５が面している。また受光窓３には受光レ ンズ６を介してＰＳＤ７が面している。ＬＤ５から照射されたレーザ光は、測定 対象１５で反射してＰＳＤ７により受光される（図２）。

【００１０】 本体ケース１の側面上部には４桁の７セグメントＬＥＤからなる表示部８が配 置されている。表示部８の下方にはキーパネル９が配置されている。キーパネル ９は、メニューキー１０、アップダウンキー１１，１２、リターンキー１３、オ ートゼロキー１４及び他のキーを有している。なお、オートゼロキー１４は、測 定中に基準点を変更する場合や温度ドリフト等で基準点のずれを生じた場合に用 いるキーである。

【００１１】 この光学式距離測定装置は、図２に示すような制御部２０を有している。制御 部２０はワンチップマイクロコンピュータからなり、制御部２０には、Ｅ² ＰＲ ＯＭ２１、ＬＥＤドライバ２２、キーパネル９が接続されている。また制御部２ ０にはＬＤドライバ２３、受信回路２４及びタイミング入力部２５が接続されて いる。

【００１２】 Ｅ² ＰＲＯＭ２１には後述するメニューモードで設定された各種の設定値や製 品個々に異なる特性の補正データ等が記憶される。ＬＥＤドライバ２２には表示 部８が接続されている。ＬＥＤドライバ２２は表示部８の各セグメントのＬＥＤ を駆動するための信号を表示部８に出力する。ＬＤドライバ２３はＬＤ５に接続 されている。ＬＤドライバ２３は所定周波数で変調したレーザ光をＬＤ５で照射 させるためのものである。受信回路２４にはＰＳＤ７が接続されている。ＰＳＤ ７は測定対象が移動すると、図２に示すように受光位置が移動する。つまり、受 光位置により測定対象１５までの距離を測定できる。ＰＳＤ７は受光位置を示す ２種の信号を受信回路２４に出力する。受信回路２４は、アンプ、サンプルホー ルド回路、乗算器、Ａ／Ｄ変換器等を含み、ＰＳＤ７からの２種の信号を信号処 理し、ディジタルの距離データを制御部２０に与える。タイミング入力部２５に は、外部機器からのタイミング信号が入力される。

【００１３】 次に制御部２０の制御動作について、図３，図４に示す制御フローチャートに 基づいて説明する。 図３のステップＳ１では受信回路２４からデータを取得する。ステップＳ２で は受信したデータに基づいて、測定対象までの距離の演算等が行われる。なお、 ここでは測定対象の反射光量のレベルに応じ受信回路２４のアンプのゲインの切 替え制御等も行う。ステップＳ３では補正処理を行う。即ち、製品個々に異なる 光学的、電気的特性を有しており、これら個々の特性を補正するためのデータが あらかじめ、サンプル（学習）したデータに基づき与えられておりこのデータに 従って補正が加えられる。ステップＳ４では平均処理を行う。この平均処理では ４段階の平均回数（例えば１０，１２８，１０２４，８１９２回）を選択できる 。なお、この平均計算においては、最近のデータをいくつか取り出して平均演算 を行う（移動平均）。これにより、測定したデータの信頼性を向上させることが できる。

【００１４】 ステップＳ５では比較処理を行う。ここでは平均処理によって得られたデータ と予め設定された上限値及び下限値とを比較する。この比較処理において、上限 値及び下限値間の公差範囲内に測定値がある場合には表示色を緑色にし、測定値 が公差範囲外の場合には表示色を赤にする等の設定を行う。ステップＳ５では、 測定されたデータの平均値及びその比較結果のデータをディジタル値で外部機器 に出力する。

【００１５】 メニューキー１０が押されると、割り込みがかかって平均回数設定，傾き設定 （ＳＰＡＮ），基準位置設定（ＳＨＩＦＴ），上限及び下限値設定並びに表示モ ード等の設定できる項目が表示され、それぞれ変更可能となる。 設定項目の表示変更には、アップダウンキー１１，１２が用いられ、リターン キー１３が押されると、そのとき表示している設定項目の決定が行われる。また 、設定項目決定後の各設定項目の設定値は、アップダウンキー１１，１２等で設 定され、リターンキー１３で決定される。なおここで設定値の表示は緑色で行い 、項目の表示は赤色の表示で行う。これは設定値であるのか項目であるのかを視 認し易くするためである。

【００１６】 図４は、測定時の表示を示すフローチャートであり、例えばノーマルモード（ ステップＳ１０）では、測定対象との相対距離を表示する（ステップＳ１２）。 相対距離表示は、測定値が公差範囲内に入っている場合に緑色表示し、公差範囲 外であれば、赤色表示するように構成できる。 ステップＳ１１のＧＯ ＮＯＧＯ表示モードが選択されると、ステップＳ１３ の比較結果表示状態に移行する。即ち、測定値が上限設定値より大きい場合には 、「ＦＡＲ」を示すキャラクタを、測定値が下限設定値より小さい場合には、「 ＮＥＡＲ」を示すキャラクタを、測定値が公差範囲内に入っている場合には、「 ＧＯ」を示すキャラクタをそれぞれ表示する。

【００１７】 ここでは、表示部８に測定された数値をそのまま表示できるので、測定された 数値を正確に表示できる。またメニューモードにおいて、設定値を表示できるの で、設定を正確に行える。 なお、本実施例では、オートゼロキー１４が押圧されると、公差がそのままで 、基準点を現在位置に変更できる。これによって段取り替え時の基準点の変更や 温度ドリフトによる誤差の修正を簡単に行うことができる。

【００１８】

【考案の効果】

本考案に係る光学式距離測定装置では、ケース２に収納された７セグメントの 発光素子を有する表示手段を用いているので、外部に表示装置を接続する必要が なく、表示情報を容易に、しかも正確に表示できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施例による光学式距離測定装置の
斜視図。

【図２】その制御系のブロック図。

【図３】制御部の制御フローチャート。

【図４】制御部の制御フローチャート。

【符号の説明】

１ 本体ケース ５ ＬＤ ７ ＰＳＤ ８ 表示部 １５ 測定対象 ２０ 制御部

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】測定対象に光を照射し、その反射光により
   前記測定対象までの距離を測定する光学式距離測定装置
   であって、 前記測定対象に光を照射する照射手段と、 前記測定対象からの反射光を受光する受光手段と、 前記受光手段の受光結果により、前記距離を演算する演
   算手段と、 ７セグメントの発光素子を有し、前記演算手段で得られ
   た距離を含む表示情報を表示する表示手段と、 前記各手段を収納するためのケースと、 を備えた光学式距離測定装置。