JPS59180406A - 距離センサ - Google Patents
距離センサInfo
- Publication number
- JPS59180406A JPS59180406A JP5568983A JP5568983A JPS59180406A JP S59180406 A JPS59180406 A JP S59180406A JP 5568983 A JP5568983 A JP 5568983A JP 5568983 A JP5568983 A JP 5568983A JP S59180406 A JPS59180406 A JP S59180406A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- light
- light receiving
- mirror
- optical system
- receiving optical
- 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.)
- Granted
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
- G01B11/00—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
- Measurement Of Optical Distance (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔技術分野〕
不発例は光学式の距離センサに関するものである。
従来よシ投光軸に対して斜めに配置された受光系によっ
て被検出物体上の光スポットを一次元受光素子上に結像
させ、光スポツト像の変位を検出することにより被検出
物体の投光軸に沿った変位を検出する１、いわゆる光ν
Ｊ断型の距離センサが例えば特開昭５ ’Ｔ −６７８
上５号などにより公知である。
て被検出物体上の光スポットを一次元受光素子上に結像
させ、光スポツト像の変位を検出することにより被検出
物体の投光軸に沿った変位を検出する１、いわゆる光ν
Ｊ断型の距離センサが例えば特開昭５ ’Ｔ −６７８
上５号などにより公知である。
この種の距離センサにあっては、−次元イメージセンサ
、フォトタイオードアレイ等の一次元受光業子の検出感
度が測定精度に重大な影響を与えるので、光スポット禄
以外から入射する外乱光の除去がきわめて重要である。
、フォトタイオードアレイ等の一次元受光業子の検出感
度が測定精度に重大な影響を与えるので、光スポット禄
以外から入射する外乱光の除去がきわめて重要である。
そのために従来け、光源に特定の波長域の光を用い、受
光系に光源波長のみを透過する光学フィルタを設けて外
乱光を除去する方法がとられていた。しかし性能の良い
光学フィルタは構成が複雑で高価であり、しかも光透過
率もせいぜい５０％までで光の損失が大きいという問題
があった。
光系に光源波長のみを透過する光学フィルタを設けて外
乱光を除去する方法がとられていた。しかし性能の良い
光学フィルタは構成が複雑で高価であり、しかも光透過
率もせいぜい５０％までで光の損失が大きいという問題
があった。
また検出精度を高くするには受光光学系の倍率を大きく
する必要があり、そのために受光レンズと受光素子間の
距離が大きくなってセンサ全体か大型化するという問題
があった。
する必要があり、そのために受光レンズと受光素子間の
距離が大きくなってセンサ全体か大型化するという問題
があった。
本発明は、上述のような外乱光を除去するための光の損
失を少くすると共に、センサ全体の外形をできるだけ小
さくすることを目印Ｊとするものである０ 〔発明の開示〕 第１図は本発明距離センサの概略構成図である０同因に
おいて、投光器は光源＋１）および投光用レンズ（２）
で構成され、受光光学系は受光用レンズ（３）およびタ
イクロイックミラー（４）で構成される。（５）は−次
元受光菓子で、その出力である電気信号は信号処理部（
６）で処理される。（７）は遮光板である。
失を少くすると共に、センサ全体の外形をできるだけ小
さくすることを目印Ｊとするものである０ 〔発明の開示〕 第１図は本発明距離センサの概略構成図である０同因に
おいて、投光器は光源＋１）および投光用レンズ（２）
で構成され、受光光学系は受光用レンズ（３）およびタ
イクロイックミラー（４）で構成される。（５）は−次
元受光菓子で、その出力である電気信号は信号処理部（
６）で処理される。（７）は遮光板である。
第１図において、ビーム投光器によって被検出物体面（
８）に投射された光スポットＰは、タイクロイックミラ
ー（４）がなければ２１点に結像される。受光光学系の
光軸Ｘ２は投光器の光軸Ｘ、に対して傾斜し、両光軸Ｘ
１Ｘ２はほぼ物体検出予定地点Ｐで又わっている。物体
（８）が光軸Ｘ１に沿って前後に移動した場合、結像点
Ｐ１は直線Ａ１に沿って移動し、この直ｍｈ、ｖまちょ
うど投光軸Ｘ１上の点Ｑで受光用レンズ（３）を含む面
と交わることが知られている。したがってタイクロイッ
クミラ−（４）で反射された光束の結像点Ｐ２けタイク
ロイックミラー（４）を含む面に関して直線Ａ１と対称
な直線Ａ２上を移動する。この直線Ａ２上に一次元受光
素子（５）の受光面を設けておく。
８）に投射された光スポットＰは、タイクロイックミラ
ー（４）がなければ２１点に結像される。受光光学系の
光軸Ｘ２は投光器の光軸Ｘ、に対して傾斜し、両光軸Ｘ
１Ｘ２はほぼ物体検出予定地点Ｐで又わっている。物体
（８）が光軸Ｘ１に沿って前後に移動した場合、結像点
Ｐ１は直線Ａ１に沿って移動し、この直ｍｈ、ｖまちょ
うど投光軸Ｘ１上の点Ｑで受光用レンズ（３）を含む面
と交わることが知られている。したがってタイクロイッ
クミラ−（４）で反射された光束の結像点Ｐ２けタイク
ロイックミラー（４）を含む面に関して直線Ａ１と対称
な直線Ａ２上を移動する。この直線Ａ２上に一次元受光
素子（５）の受光面を設けておく。
第２図は第１図における信号処理部（６）の回路図を示
したもので、−次元受光素子（６）として浜松テレビ＠
製のＰＳＤ累子を使用している。ＰＳＤ素子（５）の両
電流出力はそれぞれ増幅器（１１）０２）によって電圧
Ｖ＋およびＶｚに変換され、加算回路（１３）、減算回
路０（１）および割算回路ｕ５）で処理されて、割算結
果Ｖｐ＝（Ｖ＋ Ｖｚ）／ＣＶｌ＋Ｖｚ） カ得られ
ル。コノ電圧ＶｐがＰＳＤ 素子（６）上の光スホ・
シト像の位置ヲ表わしている。コンパレータ（１６１０
力はウィンドウ型コンパレータを構成しており、そｎぞ
ｎボデシショメータ１１８＋０９）によって上限値およ
び下限値？設定できるようになっている。ウィンドウ型
コンパレータの出力はデジタル処理部Ｃ２０）およびト
ランジスタ出力部１２１１ ｉ経て、遠端子（ＦＡＲハ
近端子（ＮＥＡＲ）、適正端子（ＧＯ）に出力さｎる〇 〔発す］の効果〕 本発明は上述のように、父兄光学系の元路内にタイクロ
イックミラーを押入して、タイクロイックミラーで反射
さｎる波艮域を投光器の光源に使用したので、光源の彼
灸以外の光を除去できる上に、利用さｎる光束に透過光
でなく反射光でろる刀・ら光の情夫を政裂以下に抑える
ことかでき、従来方式に比し著しく感度？同上し得ると
いう利点かある。
したもので、−次元受光素子（６）として浜松テレビ＠
製のＰＳＤ累子を使用している。ＰＳＤ素子（５）の両
電流出力はそれぞれ増幅器（１１）０２）によって電圧
Ｖ＋およびＶｚに変換され、加算回路（１３）、減算回
路０（１）および割算回路ｕ５）で処理されて、割算結
果Ｖｐ＝（Ｖ＋ Ｖｚ）／ＣＶｌ＋Ｖｚ） カ得られ
ル。コノ電圧ＶｐがＰＳＤ 素子（６）上の光スホ・
シト像の位置ヲ表わしている。コンパレータ（１６１０
力はウィンドウ型コンパレータを構成しており、そｎぞ
ｎボデシショメータ１１８＋０９）によって上限値およ
び下限値？設定できるようになっている。ウィンドウ型
コンパレータの出力はデジタル処理部Ｃ２０）およびト
ランジスタ出力部１２１１ ｉ経て、遠端子（ＦＡＲハ
近端子（ＮＥＡＲ）、適正端子（ＧＯ）に出力さｎる〇 〔発す］の効果〕 本発明は上述のように、父兄光学系の元路内にタイクロ
イックミラーを押入して、タイクロイックミラーで反射
さｎる波艮域を投光器の光源に使用したので、光源の彼
灸以外の光を除去できる上に、利用さｎる光束に透過光
でなく反射光でろる刀・ら光の情夫を政裂以下に抑える
ことかでき、従来方式に比し著しく感度？同上し得ると
いう利点かある。
またタイクロイックミラーによって受光光学系の光路？
折曲する１濠に、第１区のように受光１紬Ｘ。
折曲する１濠に、第１区のように受光１紬Ｘ。
を投光軸Ｘ、に近すける方向に折曲丁れば、センサ不休
の外形ｋｉ３ｃさ、幅ともに短次１１でき、したがって
従来に比し不休の大型化？伴わずに倍率？向上しイ４す
るという利点がある。
の外形ｋｉ３ｃさ、幅ともに短次１１でき、したがって
従来に比し不休の大型化？伴わずに倍率？向上しイ４す
るという利点がある。
さらにこの種の距離センサでは、結１家点の軌跡を近似
向に直線とみなし得る過圧距離範囲かあり、その範囲刀
・ら外ｎると誤差か無視できなくなるｏしたがって第２
凶の実施例のように、あらかじめ適正範囲の上限値およ
び下限値？設定できるようにしておけばきわめて高速の
判定ができるという利点がある。まｆｃｌｉ−１１様の
理由により受光光学革の光路の倣調聚か不ｏＪ欠であり
、従来は受光レンを スや一次元受光素子の位置、方向の調啜していた△ ので機構や調格作朶か複雑になっていたのであるか、不
発明によｎはタイクロイックミラーの位置および角ノ斐
の淑ｅ’ｊｉｉ 整がでさるようにしておくことによっ
て、受光レンズや一次７ｃ受光素子を固定して２くこと
ができ、機構を者しく簡単化することができるという利
点がある。
向に直線とみなし得る過圧距離範囲かあり、その範囲刀
・ら外ｎると誤差か無視できなくなるｏしたがって第２
凶の実施例のように、あらかじめ適正範囲の上限値およ
び下限値？設定できるようにしておけばきわめて高速の
判定ができるという利点がある。まｆｃｌｉ−１１様の
理由により受光光学革の光路の倣調聚か不ｏＪ欠であり
、従来は受光レンを スや一次元受光素子の位置、方向の調啜していた△ ので機構や調格作朶か複雑になっていたのであるか、不
発明によｎはタイクロイックミラーの位置および角ノ斐
の淑ｅ’ｊｉｉ 整がでさるようにしておくことによっ
て、受光レンズや一次７ｃ受光素子を固定して２くこと
ができ、機構を者しく簡単化することができるという利
点がある。
４・区間の量率な説明
第１凶は不発明の一夫施例のａ略構成凶、第２ＩＺＩは
同上の帰都回路凶である。
同上の帰都回路凶である。
１１］釦光州、１２）は投光用レジ乏、（３）は受光用
レンズ、＋ｕ６−ｆ：タイク０イック三ラー、（５）は
−次元受光２に子、ｉ６）は侶づ処理部、（７）は此光
板、（８）は被検出物体［１１＋、（ｉｌｌ １１２ｉ
は増幅器、囮は加算回路、ｕ４）１４減算）−１１に１
、り旬は一ン１」１表回路、（１６１０ηはコシパレー
タ、（ｌ均り９）はボテシショメータ、￥０ｒ１−１デ
ジタル処理部、＋２１１はトランジスタ出力部。
レンズ、＋ｕ６−ｆ：タイク０イック三ラー、（５）は
−次元受光２に子、ｉ６）は侶づ処理部、（７）は此光
板、（８）は被検出物体［１１＋、（ｉｌｌ １１２ｉ
は増幅器、囮は加算回路、ｕ４）１４減算）−１１に１
、り旬は一ン１」１表回路、（１６１０ηはコシパレー
タ、（ｌ均り９）はボテシショメータ、￥０ｒ１−１デ
ジタル処理部、＋２１１はトランジスタ出力部。
代理人 弁理士 石 １）灸 上
第１図
第２図
りｍ−」
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 （＋）被検出物体面に光スポットを投射するビーム投光
器と、上記光スポツト像をフォトタイオードアレイのよ
うな一次元受光素子上に結像させる受光光学系と、−次
元受光集子の出力信号を処理して投光器から被検出物体
面までの距離を検出する信号処理部とを備えた構成にお
いて、上記受光光学系の光路内にタイクロイックミラー
を設けると共に該タイクロイックミラーで反射される波
長域の光源を上記投光器に使用して成ることを特徴とす
る距離センサ。 （２）上記信号処理部に上限値および下限値の設定変更
可能なウイシドウ型］？７パレータを設けて、投光器か
ら被検出物体までの距離が設定範囲内に入ったことを検
出するようにして成ることを特徴とする特ｉｆＦ請求の
範囲第１項記載の距離センサ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5568983A JPS59180406A (ja) | 1983-03-31 | 1983-03-31 | 距離センサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5568983A JPS59180406A (ja) | 1983-03-31 | 1983-03-31 | 距離センサ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59180406A true JPS59180406A (ja) | 1984-10-13 |
| JPH038691B2 JPH038691B2 (ja) | 1991-02-06 |
Family
ID=13005865
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5568983A Granted JPS59180406A (ja) | 1983-03-31 | 1983-03-31 | 距離センサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59180406A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6352001A (ja) * | 1986-08-16 | 1988-03-05 | レイボルド アクティエンゲゼルシャフト | 位置感知電流検出器用回路装置 |
| JPS63103903A (ja) * | 1986-10-21 | 1988-05-09 | Koyo Denshi Kogyo Kk | 直線認識装置 |
| JPS63106510A (ja) * | 1986-10-24 | 1988-05-11 | Yasunaga Tekkosho:Kk | 光学式傷変位計測装置 |
| JPS63223506A (ja) * | 1987-03-13 | 1988-09-19 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 位置検出装置 |
| JPH0416309U (ja) * | 1990-05-31 | 1992-02-10 |
-
1983
- 1983-03-31 JP JP5568983A patent/JPS59180406A/ja active Granted
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6352001A (ja) * | 1986-08-16 | 1988-03-05 | レイボルド アクティエンゲゼルシャフト | 位置感知電流検出器用回路装置 |
| JPS63103903A (ja) * | 1986-10-21 | 1988-05-09 | Koyo Denshi Kogyo Kk | 直線認識装置 |
| JPS63106510A (ja) * | 1986-10-24 | 1988-05-11 | Yasunaga Tekkosho:Kk | 光学式傷変位計測装置 |
| JPS63223506A (ja) * | 1987-03-13 | 1988-09-19 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 位置検出装置 |
| JPH0416309U (ja) * | 1990-05-31 | 1992-02-10 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH038691B2 (ja) | 1991-02-06 |
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