JPS60194301A - 距離検出装置 - Google Patents
距離検出装置Info
- Publication number
- JPS60194301A JPS60194301A JP5075584A JP5075584A JPS60194301A JP S60194301 A JPS60194301 A JP S60194301A JP 5075584 A JP5075584 A JP 5075584A JP 5075584 A JP5075584 A JP 5075584A JP S60194301 A JPS60194301 A JP S60194301A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- light
- detected
- condenser
- half mirror
- receiving element
- 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.)
- Pending
Links
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
- G01B11/02—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring length, width or thickness
- G01B11/026—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring length, width or thickness by measuring distance between sensor and object
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
本発明は半導体受光素子を用いて距離を検厄するための
装置−こ関する・ 背景技術 典型的な先行技術は第１図に示されている。光源ＩＨ投
光レンズ２．第１ハーフミラ−４および集光レンズ３を
介して参照符／ｌによって示される光経路を経て、被測
定物体５にスポット光を照射する。被測定物体５から反
射した光は参照符１２によって示される光経路を経る。
装置−こ関する・ 背景技術 典型的な先行技術は第１図に示されている。光源ＩＨ投
光レンズ２．第１ハーフミラ−４および集光レンズ３を
介して参照符／ｌによって示される光経路を経て、被測
定物体５にスポット光を照射する。被測定物体５から反
射した光は参照符１２によって示される光経路を経る。
すなわち１反射光は対物レンズ３によって集光され、第
２ハーフミラ−８を透過または反射する。＠２ハーフミ
。
２ハーフミラ−８を透過または反射する。＠２ハーフミ
。
ラー８を透過した光ｔ′ｉ第１絞り手段６上に照射され
、第２ハーフミラ−８を反射した光Ｆｉ第２絞シ手段９
に照射される。絞シ手段６，９．は集光レン受光素子７
．１０に照射される光量を規制する。
、第２ハーフミラ−８を反射した光Ｆｉ第２絞シ手段９
に照射される。絞シ手段６，９．は集光レン受光素子７
．１０に照射される光量を規制する。
集光レンズ３と被検出物体５との距１１ｉＣＬが変化す
ると受光素子７，１０１ご照射される光量が変化する。
ると受光素子７，１０１ご照射される光量が変化する。
受光素子７，１０に対する光量の変化によって、受光素
子７．１（＋の出力が変化し、その出力値より集光レン
ズ３と被検出物体５との距離りをめている。
子７．１（＋の出力が変化し、その出力値より集光レン
ズ３と被検出物体５との距離りをめている。
この従来技術では投光軸と受光軸が同軸であるため構造
が簡単になり、小型化を図ることが容易であるが、被検
出物体５に対して第１図の上下方向に沿う距離全検出す
るとき、装置全体２０を移動しなければならない。設置
場所のスペースが限られる場合では移動手段を設けるこ
とが困難となり、小型化の利点？生かせなくなると論う
問題があった。
が簡単になり、小型化を図ることが容易であるが、被検
出物体５に対して第１図の上下方向に沿う距離全検出す
るとき、装置全体２０を移動しなければならない。設置
場所のスペースが限られる場合では移動手段を設けるこ
とが困難となり、小型化の利点？生かせなくなると論う
問題があった。
目 的
本発明の目的は、上述の技術的課題を解決し。
装置全体全固定的に配置しても検出点を走査可能とし、
小型化が容易である距離検出装置を提供することである
。
小型化が容易である距離検出装置を提供することである
。
実施例
第２図は本発明の一実施例の系統図である。光源１け投
光レンズ２を介して、集光レンズ３の光軸に対して４５
度の角度で傾斜した第１）−一フミラー４に照射される
。光源１からの光に基づく第１ハーフミラ−４からの反
射光は集光レンズ３によって平行光となり、被検出物体
５にスポット照射される。被検出物体５から拡散反射さ
れた光は光経路１２で示すように、集光レンズ３によっ
て集光さね、第２ハーフミラ−８全透過した光は。
光レンズ２を介して、集光レンズ３の光軸に対して４５
度の角度で傾斜した第１）−一フミラー４に照射される
。光源１からの光に基づく第１ハーフミラ−４からの反
射光は集光レンズ３によって平行光となり、被検出物体
５にスポット照射される。被検出物体５から拡散反射さ
れた光は光経路１２で示すように、集光レンズ３によっ
て集光さね、第２ハーフミラ−８全透過した光は。
集光点Ｆの前方に配置さｈた第１絞り手段６上に照射さ
れる。一方、第２ノヘーフミラー８で光経路が９０度変
換された光は、集光点Ｆの後方に配置されｆｃ第２絞り
手段９上に照射される。絞り手段６．９によって照射光
の一部は反射され、絞り手段６．９の中央部に設けられ
た光通過孔６ａ、９ａを通過した光は、それぞれ受光素
子７．１０に照射される。
れる。一方、第２ノヘーフミラー８で光経路が９０度変
換された光は、集光点Ｆの後方に配置されｆｃ第２絞り
手段９上に照射される。絞り手段６．９によって照射光
の一部は反射され、絞り手段６．９の中央部に設けられ
た光通過孔６ａ、９ａを通過した光は、それぞれ受光素
子７．１０に照射される。
第３図は本発明゛の簡略化した系統図で距離が変化した
ときの光経路を示している。参照符ａ −Ｃはそ力ぞｔ
１距Ｆ＋ＴＰ方向（ご移Ｏｆ した被検出物体５０位帥
な示ザ。位置ａからの反射光は参照符１３．位置すから
の反射光は参即符１４．位置Ｃからの反射光は参照Ｑ；
１： ｐ ５で示す。被検出物体の位置が位１唯ａから
位１ｉ？Ｉｌ） ｌこ移ったとき１反射光ｅ３から反射
光ｅ４となり、絞り手段６の集光レンズ３偶の表面６１
）ｌこＩＩ！ｊ射される集光レンズ３ケ介する反射光の
径が変化する。その反射光の径は光通過孔６ａの径より
常に犬すく、）”ｅ通過孔６ａの制御線は集光レンズ３
の軸線に一致する。同様に絞り手段９の第２ハーフミラ
−側の表面９ｂに照射される第２ハーフミラ−８全介す
る反射光の径も変化する。
ときの光経路を示している。参照符ａ −Ｃはそ力ぞｔ
１距Ｆ＋ＴＰ方向（ご移Ｏｆ した被検出物体５０位帥
な示ザ。位置ａからの反射光は参照符１３．位置すから
の反射光は参即符１４．位置Ｃからの反射光は参照Ｑ；
１： ｐ ５で示す。被検出物体の位置が位１唯ａから
位１ｉ？Ｉｌ） ｌこ移ったとき１反射光ｅ３から反射
光ｅ４となり、絞り手段６の集光レンズ３偶の表面６１
）ｌこＩＩ！ｊ射される集光レンズ３ケ介する反射光の
径が変化する。その反射光の径は光通過孔６ａの径より
常に犬すく、）”ｅ通過孔６ａの制御線は集光レンズ３
の軸線に一致する。同様に絞り手段９の第２ハーフミラ
−側の表面９ｂに照射される第２ハーフミラ−８全介す
る反射光の径も変化する。
その反射光の径は光通過孔９ａの径より常に太きく、光
通過孔９ａの軸線は集光レンズ３の９０度変換された軸
線と一致する。
通過孔９ａの軸線は集光レンズ３の９０度変換された軸
線と一致する。
第４図１に距＋１ｌｌｔ Ｌと受光素子の出力電圧Ｖの
関係を示すグラフである。受光素子７，１０の出力電流
ｉ、ｊ電流／市、圧変換回路］］、ａ、１１ｂ、’（ｉ
７経て電圧に変換さ）１．増幅回路１２ａ、］２ｂによ
ってらの出力電圧’ｌｒ ｖ ｌ 、 ９Ｐ、 ２受光
素子】０からの出力電圧ｋ ｖ ２とする。受光素子７
．】０からの出力ｖｌ、ｖ２け演算回路１３において、
光量補正のために １−ｖ２ Ｐ−□ ・・・（１） ｖｌ＋ｖ２ ？演算して、距離情報として出力する。
関係を示すグラフである。受光素子７，１０の出力電流
ｉ、ｊ電流／市、圧変換回路］］、ａ、１１ｂ、’（ｉ
７経て電圧に変換さ）１．増幅回路１２ａ、］２ｂによ
ってらの出力電圧’ｌｒ ｖ ｌ 、 ９Ｐ、 ２受光
素子】０からの出力電圧ｋ ｖ ２とする。受光素子７
．】０からの出力ｖｌ、ｖ２け演算回路１３において、
光量補正のために １−ｖ２ Ｐ−□ ・・・（１） ｖｌ＋ｖ２ ？演算して、距離情報として出力する。
集光レンズ３け駕２図で示坏れるように、礎性拐料から
成るレンズ保持具１４によって保持され。
成るレンズ保持具１４によって保持され。
レンズ径方向の一端Ｖｉばねなどの弾性体１５？介して
固定壁１６１ζ取り付けらｈ 、他端は電礎石などの駆
動手段１７が能動化されることにより磁力χ受け、前記
弾性体１５とこの磁力でつり合い位置が固定ちｉする。
固定壁１６１ζ取り付けらｈ 、他端は電礎石などの駆
動手段１７が能動化されることにより磁力χ受け、前記
弾性体１５とこの磁力でつり合い位置が固定ちｉする。
駆動手段１７１ｄ発据器】８からの信号により磁力が変
化し集光レンズ３け光軸に対して垂直方向に移動する。
化し集光レンズ３け光軸に対して垂直方向に移動する。
＠５図は対物レンズ３が移Ｕノした場合の光経路を示す
。対物レンズ３が参１ｉ（’＋符３ａの位１ｍから参照
符３ｂ、３ｃの位置「こ移動した場き、対物レン照射位
置は位置５ａから位置す、ｃに移動する。
。対物レンズ３が参１ｉ（’＋符３ａの位１ｍから参照
符３ｂ、３ｃの位置「こ移動した場き、対物レン照射位
置は位置５ａから位置す、ｃに移動する。
この結果、被検出物体５の検出点を走査することが可能
となる。発振回路１８け集光レンズ３の移動位置に応じ
た信号を演算回路１３に送り、受光素子７．１０からの
距離情報と同期をとることにより、距離と検出点が対応
した信号を得ることができる。
となる。発振回路１８け集光レンズ３の移動位置に応じ
た信号を演算回路１３に送り、受光素子７．１０からの
距離情報と同期をとることにより、距離と検出点が対応
した信号を得ることができる。
被検出物体５の検出面が集光レンズ３の光軸に対して垂
直な方向！ご 平行なとき、各照射位置５ａ〜５ｃから
の反射光は集光レンズ３によって同じ位置に集光する。
直な方向！ご 平行なとき、各照射位置５ａ〜５ｃから
の反射光は集光レンズ３によって同じ位置に集光する。
照射位置５ｂ、５ｃの集光レンズ３からの距離りが変化
すれば照射光を走査しないときと同様に受光素子７．１
０の受光量が変化し、距離りに応じた距離情報が得られ
る。
すれば照射光を走査しないときと同様に受光素子７．１
０の受光量が変化し、距離りに応じた距離情報が得られ
る。
この走査時には走査することによって僅かな受光量の誤
差が発生する。この誤差は演算回路１３において、レベ
ル弁別されるレベル弁別を適宜に設定することによって
、距離情報を補正して正確な距離全測足することができ
る。
差が発生する。この誤差は演算回路１３において、レベ
ル弁別されるレベル弁別を適宜に設定することによって
、距離情報を補正して正確な距離全測足することができ
る。
この実施例では、集光レンズ３の駆動手段として電磁石
？用いたがりニアモータなどを駆動手段として使用して
もよい。
？用いたがりニアモータなどを駆動手段として使用して
もよい。
効果
以上のように本発明によｈは、被検出物体の検出面を走
査するとき、集光レンズを駆動することによって走査可
能とし、しかも小型化を図ることが可能となる。
査するとき、集光レンズを駆動することによって走査可
能とし、しかも小型化を図ることが可能となる。
笛】図は先行技術の系統図、第２図は本発明の一実施例
の系統図、第３図は被検出物体５の距離りが変化した場
合の光源１からの光経路を簡略化して示す図、第４図は
受光素子７．】ｏの出力電圧Ｖと被検出物体の距離りと
の関係を示している図、第５図は被検出物体５の検出点
を走査する場合の光源１からの光経過を簡略化して示す
図である。 １・・・光源、３・・・対物レンズ、６．９・・・絞り
手段。 ７．１０・・・受光素子、８・・・第２ハーフミラ−１
１３・・・演算回路、１７・・・駆動手段代理人 弁理
士−西教圭一部 第１図 ０ ／ し 第２図 第３図 第４図
の系統図、第３図は被検出物体５の距離りが変化した場
合の光源１からの光経路を簡略化して示す図、第４図は
受光素子７．】ｏの出力電圧Ｖと被検出物体の距離りと
の関係を示している図、第５図は被検出物体５の検出点
を走査する場合の光源１からの光経過を簡略化して示す
図である。 １・・・光源、３・・・対物レンズ、６．９・・・絞り
手段。 ７．１０・・・受光素子、８・・・第２ハーフミラ−１
１３・・・演算回路、１７・・・駆動手段代理人 弁理
士−西教圭一部 第１図 ０ ／ し 第２図 第３図 第４図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 光源と。 前記光源からの光を被検出物体に投光し、その反射光を
受光する集光レンズと。 前記集光レンズに対して、被検出物体と反対側Ｉこ設け
られたハーフミラ−と。 前記ハーフミラ−を透過した光を受光する第１受光素子
と。 前記ハーフミラ−と第１受光素子の間に介在され、被検
出物体の距離に対応した第１受光素子への受光径を規制
する′＠ｌ絞り手段と。 前記ハーフミラ−を反射した光を受光する第２受光素子
と。 前記ハーフミラ−と第２受光素子の間に介在され、被検
出物体の距離に対応した第２受光素子への受光径を規制
する第２絞り手段と。 物体の距離を演算する手段と。 前記集光レンズを光軸に対して垂直方向に変位する手段
とを含む距離検出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5075584A JPS60194301A (ja) | 1984-03-15 | 1984-03-15 | 距離検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5075584A JPS60194301A (ja) | 1984-03-15 | 1984-03-15 | 距離検出装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60194301A true JPS60194301A (ja) | 1985-10-02 |
Family
ID=12867655
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5075584A Pending JPS60194301A (ja) | 1984-03-15 | 1984-03-15 | 距離検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60194301A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0425711A (ja) * | 1990-05-21 | 1992-01-29 | Mitsutoyo Corp | 光学式変位計 |
| US5329358A (en) * | 1991-02-06 | 1994-07-12 | U.S. Philips Corporation | Device for optically measuring the height of a surface |
| JP2011095027A (ja) * | 2009-10-28 | 2011-05-12 | Kyocera Corp | 撮像装置 |
-
1984
- 1984-03-15 JP JP5075584A patent/JPS60194301A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0425711A (ja) * | 1990-05-21 | 1992-01-29 | Mitsutoyo Corp | 光学式変位計 |
| US5329358A (en) * | 1991-02-06 | 1994-07-12 | U.S. Philips Corporation | Device for optically measuring the height of a surface |
| JP2011095027A (ja) * | 2009-10-28 | 2011-05-12 | Kyocera Corp | 撮像装置 |
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