JPS5852514A - 光源−観測面間距離測定装置 - 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】 発明の技術分野 本発明は、光源からの光を受けて観測間に配された光検
出器上に結像せしめる光学系を備えて構成される、観測
面から光源１での距離全測定する装置に関する９、 背景技術とその問題点 光源からの光を受けて観測間に配された光検出器上に結
像せしめる光学系全像え、この光検出器が光学像位置検
出器とされて構成された、観、側面から光源の実像もし
くは虚像壕での距離を測定する距離測定装置が提案され
ている。斯かる装置は、産業上、例えば、特定の対象物
の位置や厚さ等を求めることを目的として、その対象物
に対する非接触測定を行う場合に用いられる。

このような、例えば、物体の位置の測定に用いられる距
離測定装置に於いては、光源からの光が、位置の測定が
行われるべき対象物の表面に入射せしめられ、対象物の
表面上の入射点からの反射光、もしくは、後方散乱光が
レンズにより光学像位置検出器上に結像せしめられる。

そして、距離測定装置に対して対象物の位置が移動する
と、上述の反射光もしくは後方散乱ｆｔ、（ｌ−ｒ、、
レンズにより、光学像位置検出器上の他の位置に結像せ
しめられることになる。この光学像位置検出器上の結像
位置の変化は、光学像位置検出器よりの検出出力にもと
ずく測定結果の変化となってあられれ、対象物の位置の
測定が行えるのである。

この場合、斯かる装置に共通する特性として、対象物に
入射せしめられた光が対象物表面に形成する光スポット
は、対象物に於ける測定領域に比して比較的太なる表面
積を占めるものとなってし捷う。このように光スポット
が比較的太なる面積となることは、入射光が対象物の表
面層内へ退入し、人間層内部で散乱することにもなる。

そして、光が入射する表面が一様でないときには、光ス
ポットが形成てれる部分内の各部に於ける反射もしくは
散乱が異なったものとなる。そして、対象物の元スポッ
トが形成された部分からの反射光もしくは散乱光が、光
学像位置検出器上に結像せしめられるのであるが、光学
像位置検出器からの出力電流は、光スポットの照度重心
及び対象物に入射せしめられる光のエネルギーの総量に
比例したものとなる、ここで、対象物の元スポットが形
成された部分の各部からの反射が一様でないときには。

上述の照度重心がその理想的位置から変化σれたものと
なり、これが、不正確な位置測定結果表示につながる。

斯かる不正確さは、対象物の元スポットが形成された部
分の表面が一様でなくなる程、また、元スポットの径が
犬となる程増大するものとなる。

また、従来の物体の位置検出に用いられた距離測定装置
にあっては、位置検出が行われるべき対象物の表面に於
ける反射もしくは散乱状態の変化に起因する照度重心の
変位が、入射する光の光軸に直交するあらゆる方向に生
ずるという不都合があり、斯かる照度重心の変位が測定
誤差を生ぜしめることになる。

発明の目的 上述の点に鑑みて、本発明は、観測面に光学像位置検出
器を配して物体の位置の測定を行うべく用いられるに際
し、光学像位置検出器からの検出出力にもとすく測定結
果が、位置が測定きれるべき対象物の表面形状、対象物
の表面に於ける入射光による光スポットの寸法、対象物
の表面に於ける入射光に対する反射や散乱状況の変化等
にょる影響を実質的に受けないようにされた、光源−観
測面間距離測定装＃全提供することを目的とする。

発明の概要 上述の本発明の目的は、観測面に於ける光学像位置検出
器の検出部と光源からの光を受けて光学像位置検出器上
に結像せしめる光学系とが、略共通軸上の２点の夫々を
中心とする別個の円周上に夫々配されるようにすること
によって達成される。

従って、本発明に係る光源−観測面間距離測定装置は、
観、測面上に配された光検出器と、光源の像をこの光検
出器上に形成する光学系とを具備し、これらの光検出器
の検出部及び光学系が　夫々、略共通軸上の２点の夫々
を中心とする第１の円周及び第一の円周上に配置されて
構成される。このように構成されることにより、得られ
る測定結果は、光源からの光の光軸の変位、光源からの
光の光束径の大小、さらに、光源からの光が入射せしめ
られる物体の表面に於ける反射もしくは散乱状況の変化
等の影響を受けないものとされる。

そして、光学系は、例えば、上述の共通軸全囲む第２の
円周上に配された複数の互いに分離したレンズで形成さ
れるほか、上述の共通軸に直交する面上に配されたスリ
ット板に設けられた、上述の第氾の円周に沿う円環状の
狭幅スリットでも形成される、。

さらに、他の例に於いては、光学系が、上述の第２の円
周に沿う７つのドーナツツ形の円環状レンズで形成され
る。斯かる円環状レンズは、光検出器上に円環形の像を
形成するような集束作用を有するものとされる。

一方、複数の互いに分離したレンズの環状配置や円環状
レンズで形成される光学系に関連して、光検出器は、例
えば、一対の同心円状電極を備え、これら両電極間に上
述の第１の円周に沿う円環状検出部を有すものとされる
。斯かる構成によれば、多数の互いに分離した光検出器
ヲ環状配置して用いる煩わしさを省くことができ、特に
、円環状レンズとの組合せに於いて、犬なる利点を生ず
るものとなる。

光源に関しては、安定化回路を設けて、発する光の強度
変化に対する補償を行うことが考えられる。この補償は
測定結果の改善につながる。

また、本発明の一実施例に於いては、光検出器からの出
力信号が光源からの光が入射せしめられて測定されるべ
き対象物までの距離に関して非直線函数となることにも
とすく非直線性や光検出器自身の非直線特性全補償する
ための、出力信号処理回路が設けられる。

さらに、光検出器が光学像位置検出器とされて、物体の
位置の測定を行う実施例に於いては、光学像位置検出器
の検出出力にもとすく測定結果が光源からの光の強度変
動による影響を受けないようにするため、光学像位置検
出器からの２つの出力信号が減算器及び加算器に供給さ
れ、さらに、減算器及び加算器の両者からの出力信号が
割算器に供給されて、減算器からの出力信号が加算器か
らの出力信号で割られるようになされる。このようにす
ることにより、割算器から得られる測定結果をあられす
出力信号は、測定されるべき対象物に対する入射光の強
度変動に影響でれないものとなる。その際、光学像位置
検出器の雷１極に得られる検出出力は、インピーダンス
変換器もしくはバッファ増幅器を介して減算器及び加算
器に供給されるようにな舌れ、減算器や加算器が光学像
位置検出器側に影響金及ぼさないようにされる。

本発明の他の一実施例に於いては、光源からの光の強度
の所定の変調が行われ、これにより、周囲の明るさの変
動により誤った測定結果が得られることの防止がなされ
る。この場合、光検出器からの出力信号は、光源からの
光の強度の変調にもとすく振幅変調成分音も含むものと
なり、出力信号処理回路に於いてその直流成分が除去さ
れ、測定結果をあられす交流信号成分が得られる。この
交流信号成分は周囲の明るさの変動の影響を受けないも
のとなる。

！、た、本発明のさらに他の一実施例に於いては、光源
としてレーザ・ダイオード等のレーザ光源が用いられる
。この場合、レーザ光は分散しないので測定精度が一段
と改善てれる。そのうえ、レーザ・ダイオードを用いれ
ば、光源からの光の強度変調全容易に行うことができる
利点がある。

実　　施　　例 以下、本発明の実施例について、図面の第１図から第１
左図を参照して述べる。

第１図は、本発明に係る光源−観測面間距離測定装置の
一例を概念的に示し、この例では、観測面一〇から光源
３捷での距離が測定される１、光源３は元ビームＩｌ全
放射し、この元ピームダは、３つのレンズ７／、７２及
び７３で形成された光学系により観測面、２θ上に結像
せしめられる。３つのレンズ７／、７Ω及び７３は、７
つの円周上に配置されている。光源３と３つのレンズ７
／。

７．２及び７３が配された円周の中心とを結ぶ直線が、
観測面、２０に直交する１つの軸、２７Ｘとなっている
。そして、観測面２０には、光検出器が光学像位置検出
器ととされて配置れている。１０は検出器とに設けられ
た中心孔である。

この例に於いては、検出器ｇは、半導体基体上に同心円
状の電極／／及び／２が配され、これら電極間に、軸２
１Ｘ上の点を中心とする円周上に配された円環状の検出
部が形成きれた構成とでれている。斯かる配置関係に於
いて、光源３が軸２７Ｘに沿って変位せしめられると、
レンズ７／　、’７．２及び７３により検出器ｇ上に形
成される光学像が変化し、検出器ｇの電極／／及び７２
間に形成された円環状の検出部に入射する元の量が変化
する。

この光量変化により検出器ｇの検出部の導電劇が変化し
、これに応じて測定結果全指示する手段による測定結果
指示の変化が生じ、光源３と観測面、２０との間の距離
が測定される。

第２図は、光学系がスリット板７５に設けられた円環状
のスリット７乙で形成きれ、他は第１図の例と同様にき
れた、本発明に係る装置の他の例を示す。円環状のスリ
ット７乙は、例えば、／晶程度の狭い幅を有すものとて
れ、軸２１Ｘ上の点を中心とする円周に沿うものとされ
ている。この例に於いても、光源３が軸、２．／Ｘに沿
って変位せしめられると、検出器ｇの電極／／及び７２
間に形成された円環状の検出部に、円環状のスリット７
乙により入射せしめられる光の量が変化し、第１図に示
される例と同様にして、光源３と観測面、２０との間の
距離が測定される。。

上述の例に於いては、いずれの場合も、光源３と観測面
、２０との間の直接の距離が測定きれる。

これに対し、光源３からの元が検出器ｇ上に）直接に入
射せしめられるのでになく、一旦反射面もしくは散乱面
に入射せしめられ、そこからの反射光もしくは後方散乱
光が検出器ｇ上に結像せしめられるようにされると、光
源３と観測面、２０との間の直接の距離が測定されるの
ではなく、観測面、２０から光源３の虚像までの距離、
即ち、光源３と反射面もしくは散乱面との間の距離の変
化に対応して変化する光源３と観測面、２．０との間の
間接的距離が測定されることになり、斯かる反射面もし
くに散乱面を有した対象物に関する測定が行えることに
なる。

第３図は、このように光源３からの光が、反射面もしく
は散乱面を介して、検出器ｇに入射せしめられる側音原
理的に示す。この例に於いて、光源３１１″ｌ：光ビー
ムＩＩを放射し、元ピームダは測定δれるべき対象物の
表面Ｓに入射せしめられる７、表面Ｓ上には光スポット
Ｓ／が形成され、この光スポラＩＩ−／の位置で光ビー
ムグが反射、もしくけ、散乱きれる。この表面Ｓからの
反射光るがレンズ７により検出器ｇ上に結像せしめられ
、検出器ｇ上に元スポット５／の像スポラトラが形成さ
れる。

なお、ここでαは、光ビームグの光軸と、元スポット３
／の中心とレンズ７の中心とを結ぶ直線とがなす角度全
あられしている。そして、対象物の表面Ｓが光源３から
の元ピームダの元軸に沿う方向、即ち、第３図に於いて
下方に距離ｙだけ変位したとすると、検出器ｇ上に形成
される像スポット９が検出器ｇの表面上を移動すること
になり、対象物の位置の測定が行えることになる。

次に、上述に於ける光学像位置検出器ｇの機能全、第１
Ｉ図及び第５図を参照して説明する。第９図に示てれる
如く、検出器ｇは、例えば、半導体基体ｇ／′上にλつ
の金属電極／及び−が設けられ、これら電４ｉ＠／及び
ユの間が検出部とされて形成される。そして、反射光る
が、レンズ７により、この検出器ｇの検出部とされた半
導体基体ｇ／′上に像スポット９を形成すべく入射せし
められる。この半導体基体ｇ／′に入射する光は、半導
体基体ｇ／′中に電荷担体を発生せしめる。この電荷担
体は、半導体基体ｇ／′と電極／及びλとの間に電圧源
／９が接続きれて電圧子Ｖが印加されているので、電極
／及び、２全通じての電、流を流す。このとき、電極／
及びΩの夫々と電圧源／９との間に配された電流計２７
及び２２により計測される電流の値は、像スポット９と
電極／及び−の夫々との間の距離に応じたものとなる。

即ち、第Ｓ図に示される如く、電流計２７で計測きれる
電流ＩＸ／及び電流計２，２で計測される電流ｊＸ２は
、電極／及びノの夫々と像スポット９との間の距離に応
じて流れることになるので、これにより検出器ｇ上での
像スポット９の位置を検出することができ、従って、対
象物の表面Ｓの位置を知ることができることになる。

第４図は、上述の光学像位置検出器ｇの電極／及びコに
接続され得る出力信号処理回Ｗ５ヲ示す。

ここで、電ｉ／及び記に接続された一つの演算増幅器ａ
／及びａ２の出力端には、信号ｅＸ／及びｅＸ２が得ら
れる。この回路の場合、電極／及び２の間の間隔−ｔｚ
ｔとし、電極／と像スポットソとの間の距離をＸとする
と、 ｅＸ７＝ｌ＜ａｘ　　及び　ｅＸ、２　＝に・（ｌ−ｘ
）　。

（但し、ｋは定数） が成立する。そして、像スポット９の位置全あられす信
号ｅＸは、 として得られる。

第７図は、物体の位置の測定を行うべく構成てれた、本
発明の一実施例を示す。この例では、第３図に示された
如くのレンズ７とこれに伴う光学像位置検出器ｇの絹が
２組、対象物の表面Ｓに対して設けられ、これら２つの
レンズ７及びλつの検出器ｇの検出部は、夫々、光源か
らの光ピームダの光軸」二に中心をもつ第１及び第２の
円周上に配されている。光ピームダの元軸と、元スポッ
トタ／とレンズ７の中心とを結ぶ直線とがなす角度αは
、対象物の表面左からの検出器ｇ上で結像せしめられる
光の強度をできるだけ犬とするため、可及的に小とされ
る。各検出器ｇの電極／及びλば、夫々、第６図に示さ
れた如くの演算増幅器ａｌ及びａ、２の如くの増幅器も
しくはインピーダンス変換器／ｇに接続きれる。これら
増幅器もしくはインピーダンス変換器／ｇの出力ｅＸ／
及びｅｚ２は、加算器／Ｓ及び減算器／乙に供給され、
加算器／Ｓから信号ｅＸｌ十ｅｘ２が得られ減算器／乙
から信号ｅ　Ｘ　／　　ｅ　Ｘλが得られる。これら信
号ｅＸ／＋ｅＸ２及びｅｘ／−ｅＸ、２ハ割算器／７に
供給される。２つの割算器／７の夫々から得られる信号
ｅＸは、さらに、信号処理回路／４ｔに供給され、その
出力端に　対象物の表面りとレンズ７、もしくは、検出
器ｇとの間の距離ｙ′の函数である測定出力信号ｅ　＝
　ｆ　（ｙ’）　　が得られる。

第３図は、第７図の例と原理的に同様な動作をする、本
発明のをらに他の実施例の要部を示す。

この例では、３つのレンズ７／、７２及び７３が、光源
からの元ピームクの光軸上に中心をもつ円周上に、例え
ば、７２０度ずつの角度間隔を置いて配される。そして
、これら３つのレンズの夫々に対応して、３つの光学像
位置検出器ｇ／、ｇ２及びｇ３が配されている。

第９図は、第７図に示される例の他の変形例の要部を示
す。この例に於いては、レンズ７は７つのドーナツツ形
の円環状形状を有すものとされる。

そして、斯かるし／ズ７の上方に、円環板状の形状とさ
れた検出器ｇが配されている。検出器ｇは、同心円状の
内側電極／／と外側電極／２が配され、それらの間に円
環状の検出部が形成されたものとされている。また、検
出器ｇに中心孔７０を有しており、光源３からの光ピー
ムダがこの中上・孔１０を通過して対象物の表面Ｓに入
射する。対象物の人間Ｓで反射もしくは散乱でれた元は
、円環状のレンズ７により検出器ｇの検出部上に結像せ
しめられる。第７図に示される如く、この検出器ｇの半
導体基体ｇ／′も、導線ｇ２’　？：介して電圧源の一
端に接続されて、電圧十■が印加される。内側及び外側
電極／／及び／２は、増幅器もしくはインピーダンス変
換器／ｇに接続される。そして、増幅器もしくはインピ
ーダンス変換器／ｇの出力端には、第７図には示されて
いないが、第７図に示きれる如くの、加算器／汐及び減
算器／乙が接続され、さらに、加算器／Ｓ及び減算器／
乙の出力端に割算器／７が接続されて、その出力端から
測定出力信号が導出てれる。、また、光源３ば、例えば
、レーザ・ダイオードや他の発光ダイオードで形成きれ
、安定化回路／３にょ９一定の元を放射するよう動作せ
しめられる。そして、必要に応じて、光源３からの元ビ
ームの通路にコリメータ・レンズ２０′が配される。

第７０図は、第１，２及び９図の例に於いて示される、
円環状の光学像位置検出器ｇの一例の平面図である。こ
の検出器ｇは、光ビームを通過せしめる中心孔１０が設
けられて、この中心孔７０を囲んで円環状の内側電極／
／が耐爆れ、さらに、その外側に同じく円環状の外側電
極／、！が配きれている。そして、内側電極／／と外側
電極／２との間に、検出部ｇｏが拡がっており、この検
出部ｇｏで光の入射に応じた電荷担体が生じ、これが電
極／／及び７．２を通じての電流を流す。

ここで、上述の第７図に示きれる実施例の如く、レンズ
７及び検出器ｇの検出部が共通の軸上に中心をもつ筆記
及び第１の円周上に配された場合、測定出力信号が、光
源からの光ビームのレンズ７及び検出器ｇに関する共通
軸からの変位に影響されないものとなることを、第１／
図を参照して説明する。

第１／図に於いて、レンズ７及び検出器ｇは共通の軸Ｅ
−０上に中心を有し、軸Ｅ−Ｃ１包囲する円周上に配て
れており、この軸Ｅ−０と光源３からの光ピームダの光
軸とが一致していることが理想的配置である。ｄは軸Ｅ
−０から検出器との内側電極／／までの距離、ｈは検出
器ｇの検出部が配された円周を含む面とレンズ７が配さ
れた円周金倉む面との間の距離、ｌ′は光検出器ｇの内
側電極／／と外側電極／λとの間の距離、Ｓｏは軸Ｅ−
０からレンズ７の円環中央線２５壕での距離、Ｓ／及び
Ｓユは軸Ｅ−０から検出器ｇ上の像スポツト９１での距
離、ｙ′ハ対象物の表面Ｓとレンズ７が配された円周を
含む面との間の距離であり、そして、Ｘ′は光源３から
の光ビームグの光軸の軸Ｅ−〇からの変位量である。

ここで、検出器との内側電極／／及び外側電極／２を通
じて流れる電流を、図示の如く、’０／／＋１θ２／、
１ｏ／、２及び】ｏ２２とすると、ｋ−ｉ定数として、
１０／／−ｋ・（Ｓ／　−ｄ）　　　　：ｏｔｓ−ｋ・
（８，２−ｄ　）ｉｏ２／＝ｋ・（ｄ＋ｌ−８／）　　
　ｉｏ、２ｘ＝＝ｋ・（ｄ＋ｌ−８，２）とあられせる
。

１／：１０／／十ｌＯ／コ　、１２：１０コ／＋１０．
２スとおくと、増幅器もしくはインピーダンス変換器／
ｇの出力端に得られる１言号ｅＯ／及びｅ□λは、ｋ　
１及び１（λ全定数として、 ｅｏ／＝ｋｔ　・ｉ　ｚ−＝に２・　（Ｓ／−１−８，
２−２ｄ）ｅ（７，２−に／・ｉ：２−に２・（，２を
十、２ｄ　　Ｓ／　　Ｓ２）となる。

従って、割算器／７の出力端に得られる測定出力信号ｅ
０は、ｋ３を定数として、 となる。この最後の等式は、さらｆｃ、ｐ及びｑをＸ′
とは無関係の定数として、 とあられせる１、このようにして、測定出力信号Ｑ□は
、光ビームグの軸Ｅ−０からの変位量Ｘ′には影響され
ないものとなるのである。

第７２図は、第９図の例に於けるドーナツツ形の円環状
形状全有すものとされたレンズ７の一側音示す斜視図で
ある。

第７３図は、特に、第９図の例に於いて示される光学像
位置検出器ｇとして用いるに好適な光学１象位置検出器
の他の例を示す。この例に於いては、円環状の内側電極
及び外側電極が、夫々、同心円状に配された複数個のセ
グメント１００及び１０／で形成されている。そして、
セグメント１００と１０／の対応するものの間に検出部
ｇｏが形成される。′！！′た、この例も、中心孔１０
を有している。

このように、内側及び外側電極が複数の互に分離したセ
グメントに分割されているのは次のような理由（でよる
。即ち、第）図に示される如くの装置の場合、検出器ｇ
が対象物の表面Ｓから受ける光は、はとんどの場合、反
射し易い表面で反射された光となる。そして、対象物の
表面りの特性、即ち、対象物の構造や入射する光ビーム
の入射角等によっては、ある一定の方向に他の方向に比
してより多くの反射がなされることになる。そこで、検
出器ｇの電極全複数のセグメントに分割して、各セグメ
ントが夫々検出部全形成して独立に出力信号を発生する
ようにし、受ける反射光が一様でないことに対する補償
をなし得るようにしているのである。その場合、必要に
応じて、内側電極全形成するセグメント及び外側電極全
形成するセグメントからの各信号は、夫々、互いに異な
る態様で混合されるようになされ、反射光分布が一様で
ないことに対する補償が行われる７、 第１グ図は、本発明の上述とは別の実施例の要部を示す
。この例に於いては、光源３は発振器３０で駆動され、
放射きれる光の強電が、発振器３０からの信号により変
調されたものとなる。そして、強度変調された光が検出
器ｇに入射せしめられ、光の強度変調にもとず〈振幅変
調成分を含む信号が、検出器ｇの電極に得られる７、こ
の検出器ｇの電極に得られる信号が、トランスフォーマ
３／に供給されてその直流成分が除去され、交流信号成
分のみが後段の信号処理回路に供給される。

このようにすることにより、検出器との出力信号の直流
レベル変動を生せしめる周囲の明るさの変化の影＃全排
除することができる。また、検出器ｇの出力信号に対し
て、光源３に於ける変調周波数に応じて切換えられる選
択フィルタを設けるようにしてもよく、その場合には、
光源３からの光の不所望な強度変動にもとすく信号成分
の除去をも行うことができる。

第１Ｓ図は、第７図に示される側音てらに変形したもの
に相当する実施例の要部を示す。この例に於いては、第
９図の例に於ける円環状のレンズ７に代えて、光学像位
置検出器ざの円環状の検出部との共通軸上に中心を有す
る円周上に配された円環状の凹面鏡グ０が設けられる。

この凹面鏡ダ０ば、対象物の表面左からの反射光を受け
て検出器ｇの検出部上に狭幅なリング状の像を形成し、
このリング状の像は、光源３と対象物の表面りとの間の
距離が長くなる程、検出器との円環状の内側電極／／に
近接するものとなる。光源３とレンズ１１３ｕ、アパー
チャ効果を伴う孔グλが設けられた匣体ｌｌ／内に収納
され、この孔グ２を通じて、細い光ビームグが放射され
る。レンズグ３は平凸形とされ、従って、元ビームグは
光軸に平行な光束となり、対象物の表面Ｓ上に、光源３
と表面汐との間の距離によっては変化しない、小径の光
スポツト３／’ｒ形成する。Ｒ３Ｊ状の凹面鏡グ０は、
第７．２図に示される如くのドーナツツ形の円環状レン
ズに比して製作が容易である放物反射面もしくは嘴円反
射面を有したものとすることができる。。

発明の詳細 な説明した如く、本発明に係る光源−観測面間距離測定
装置によれば、観測面から光源１での直接の距離、もし
くは、物体を介して到来する光源からの光による光源の
虚像１での距＃全、光源からの光の光軸の変位、光束径
の寸法、光源からの光が入射せしめられる物体の表面に
於ける反射もしくは散乱状況の変化等に影響されること
なく、正確に測定することができる。従って、物体の位
置の測定を、対象物の表面形状や材質等にも左右される
ことなく、極めて的確に行うことができる。

１匁、本発明に係る装置に於いては、光源からの光の強
度変化に対する補償や、光検出器等の非直線特性に対す
る補償もなされ、斯かる点からも誤差のない測定結果を
得ることができる。

さらに、本発明に係る装置は、全体の構成が比較的簡単
であり、％に円環状のレンズもしくは凹面鏡及び円環状
の検出部を有した光検出器が用いられる場合には、各部
分の位置設定が一層容易になる利点もある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る装置の一例ｆ：概念的に示す構成
図、第２図は本発明に係る装置の他の例を概念的に示す
構成図、第３図は光源からの光の光学像位置検出器への
入射状況全原理的に示す図、第９図、第５図及び第４図
は本発明に係る装置に適用される光学像位置検出器の機
能及びそれに接続される出力信号処理回路の説明に供さ
れる図、第７図は物体の位置の測定を行うべく構成てれ
た本発明の一実施例の系統図、第ｇ図及び第９図は、夫
々、物体の位置の測定を行うべく構成きれた本発明の他
の実施例の要部を示す系統図、第７０図は本発明に係る
装置に適用され得る光学像位置検出器の一例を示す平面
図、第１／図は第７図に示される例の動作の説明に供さ
れる図、第７２図は本発明に係る装置に適用され得る円
環状のレンズの一例を示す斜視図、第７３図は本発明に
係る装置に適用され得る光学像位置検出器の他の例を示
す平面図、第１ｔＩ−図及び第１Ｓ図は、夫々、本発明
のζらに他の実施例の要部を示す系統図である。 図中、３は光源、グは光ビーム、７，７／。 ７２及び７３はレンズ、ｇは光学像位置検出器（光検出
器）、／Ｓは加算器、／乙は減算器、／７は割算器、７
ｇは増幅器もしくはインピーダンス変換器、２０は観測
面、２／Ｘは軸、７乙は円環状のスリット、ｇｏは検出
器である。 （２７） 第１図 第２図 ７２ 第４図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）、観測面に配された光検出器と、光源からの光全
   受けて上記光検出器上に結像せしめる光学系とを具備し
   、上記光検出器の検出部及び上記光学系が、夫々、略共
   通軸上の一点の夫々全中心とする第１の円周及び第ａの
   円周上に配置きれるようになされたことを特徴とする光
   源−観測面間距離測定装置。 （２）、上記光学系がスリット板に設けられた上記第２
   の円周に沿う円環状のスリットで形成きれたこと全特徴
   とする特許請求の範囲第１項記載の光源−観測面間距離
   測定装置。 （３）、上記光学系が複数の互いに分離して配きれたレ
   ンズで形成されたことを特徴とする特許請求の範囲第１
   項記載の光源−観測面間距離測定装置。 （リ　上記光学系が上記第λの円周に沿う円環状のレン
   ズもしくに円環状の凹面鏡で形成きれたこと全特徴とす
   る特許請求の範囲第１項記載の光源−観、側面間距離測
   定装置。 （左）上記光検出器が光学像位置検出器とされて・いる
   こと全特徴とする特許請求の範囲第１項記載の光源−観
   測面間距離測定装置。 （Ａ）、上記光学像位置検出器が同心円状に配された内
   側及び外側電極を備え、上記第１の円周に沿う円環状の
   検出部を有して形成きれたこと全特徴とする特許請求の
   範囲第に項記載の光源−観測面間距離測定装置。 （７）、上記光学像位置検出器が非直純性出力特性を補
   償する出力信号処理回路を伴うことを特徴とする特許請
   求の範囲第Ｓ項記載の光源−観測面間距離測定装置。