JPS61195307A - 距離計 - 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〕 この発明は、物体までの距離を非接触で測定する装置に
関する。

従来、この種の装置として第２図に示すようなものがあ
った。図に於いて、（１）は光源、（２）は光源（１）
より放射される光束を集束する投光レンズ、（３）は測
定しようとする対象物体、（４）は対象物体（３）上に
照射された光源（１）より放射される光束の光スポット
、（５）は光スポット（４）の像を結像する受光レンズ
、（６）は受光レンズ（５）で結像された光スポットの
像の位置に対応した電気出力を発生する受光素子、（ｎ
は受光素子（６）より送出される２つの電気信号を加算
する加算器、（８）は上記２つの電気信号の差を計算す
る減算器、（９）は加算器（７）の出力で減算器（８）
の出力を除する除算器、αＱは除算器（９）の位置出力
Ｐを距離出力ｌに変換する変換器を示す。

次に動作について説明する。光源（１）より放射される
光束は、投光レンズ（２）によって適当な大きさの光ス
ポット（４）となり、対象物体（３）に照射される。

受光レンズ（６）は、上記光スポット（４）今撮像し、
受光素子（６）の受光面上に、光スポット（４）の像を
結像する。受光素子（６）は、光位置検出器とも称され
るもので、光スポツト像の結像位置に応じた電気信号を
発生する。すなわち、受光素子（６）の２′−）の電極
に生じる電流ｉ＾、　ｉｓＯ値により光スポツト像の結
像位置Ｐは、 ｉ＾−１Ｂ ｐ＝　　＝　　　・・・・・・・・・（１）ＩＡ＋ＩＩ
Ｉ として得られる。受光素子（６）の出力は、光スポツト
像の位置と、強度に比例して出力を発生するため〈１）
式では、光スポツト像の強度変化に相当する（ｉａ＋ｉ
ｎ）の項を導入して、光スポットの位置のみに比例する
出力を得ている。

加算器（７）、減算器（８）、除算器（９）は、（１）
式に示す演算を実施するもので、除算器（９）の出力に
はＰが得られる。

一方、対象物体（３）までの距離ｊは、投、受光レンズ
（２）　、　（５）の設置間隔りからとして計算できる
。ここでθは、投、受光光軸の角度で、受光素子（６）
と受光レンズ（５）の設置間隔や、受光レンズ（５）の
焦点距離、および前述した光スポツト像の位置出力Ｐよ
り求まる。以上の中で位置出力Ｐ以外は全て固定値とし
て構成できるので、結局対象物体（３）までの距離ｌは
、 ／＝に−Ｐ　　　・・・・・・・・・（３）として得ら
れる。ただし、Ｋは上記固定値により決まる定数で事前
の計算、または実験等により設定する。変換器（イ）は
、第８式に従い位置出力Ｐを入力し、距離出力ｌを送出
する。

〔発明が解決しようとする問題点〕

従来の距離計は以上のように構成されているので、光学
系の部分が大きく、狭い所に入り込んでの測距ができな
い問題があった。

この発明は上記のような問題点を解消するためになされ
たもので、狭い所での測距ができるとともに、小さい穴
の中でも測距できる距離計を得る事を目的とす）る。

〔問題点を解決するための手段〕

この発明に係る距離計は、投光手段及び受光手段をそれ
らの光軸がほぼ同一方向となるように対向して配置し、
かつ上記投光手段と受光手段との間に、ミラー手段を設
けたものである。

〔作用〕

この発明における距離計は、投光手段からの光をミラー
手段により対象物体上に照射するよう曲げ、かつミラー
手段により対象物体からの光を上記投光手段に対して対
向配置された受光手段へ導いて対象物体までの距離を演
算する。

〔発明の実施例〕

以下、この発明の一実施例を図について説明する。

第１図において、（ロ）は光源（１）よりの放射光を曲
げ対象物体（３）に照射する第１のミラー、（イ）は受
光レンズ（５）の結像光路を曲げ対象物体（３）トの光
スポット（４）を結像せしめる第２のミラー、（２）は
光源（１）、投・受光レンズ（２）　、　（５）　、第
１．第２のミラーαη。

（２）、受光素子（６）よりなる光学系を示す。

この発明による距離計の動作は以下の通りである。光源
（ｌ）よりの放射光は投光レンズ（２）により集束され
つつ第１のミラー（ロ）で照射光路を曲げられ対象物体
（３）に光スポット（４）として照射される。一方、受
光レンズ（５）は、上記光スポット（４）をＭ２のミラ
ー（２）を介して受光素子（６）の受光面上に結像する
。受光素子（６）は従来の距離計と同様の動作を行い光
スポット（４）の結像位置に応じた電気信号ｌＡｍ１１
を発生するので、前述した第１式により光スポツト像の
位置Ｐが得られ、第２式、第８式から対象物体（３）ま
での距離ｌが求まるのである。つまり、この発明による
距離計は、光学系（至）の構成が変わったのみで受光素
子（６）以後の演算部には全く変更がないのである。

なお、上記実施例では第１．第２のミラー（ロ）。

（２）を各々、投・受光レンズ（２）　、　（５）より
対象物体（３）に近い所に配置したが、これは投、受光
路中のどの場所でもよく、必要化応じて、片方のミラー
を省略してもよい。

また、上記実施例では受光素子（６）にＰＳＤを用いる
例を示したが、フォトダイオードアレイやＣＣＤ等の受
光素子を用いても同様の効果を奏する。

〔発明の効果〕

以上のように、この発明によればミラーを用い投・受光
系を対向させるよう構成したので、光学系を細長くでき
、狭い所を、小さな穴の中でも測距できるようになり、
適用範囲の広い距離計が得られる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明の一実施例による距離計を示すブロ
ック図、第２図は、従来の距離計を示すブロック図であ
る。 図で、（１）は光源、（２）は投光レンズ、（３）は対
象物体、（５）は受光レンズ、（６）は受光素子、（ロ
）、（至）は第１、第２のミラーである。 なお、図中、同一符号は同−又は相当部を示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、測定しようとする対象物体に対して光源からの光を
   照射する投光手段と、上記対象物体上の上記光を受光素
   子上に結像する受光手段とを有し、上記投光手段及び受
   光手段の設置位置と上記受光素子より発生する電気信号
   から上記対象物体までの距離を演算する距離計において
   、上記投光手段及び受光手段をそれらの光軸がほぼ同一
   方向となるよう対向して配置すると共に、上記投光手段
   と受光手段との間に、上記投光手段からの光を上記対象
   物体に照射させる方向に曲げかつこの対象物体に照射さ
   れた光を上記受光手段に導くミラー手段を設けた事を特
   徴とする距離計。