JPS61195308A - 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。

〔従来の技術〕

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中する投光レンズ、（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（１）より放射される光束の光スポット。

ζ５）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、（７）
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）は上記の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、　ｕＱ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（５）は、上記光スポット（４）を撮像し、
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つの電極に生
じる電流ｉム、ｉＢの値により光スポツト像の結像位置
Ｐは、 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（ｉム＋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ｌは、投、受光レンズ
ｔ２Ｊ　、　（５）の設置間隔りからｌ＝□・・・（２
） ｔａｎθ と５じＳて４計ノ算１．１キる。ここでθは、投、受光
光軸間の角度で、受光素子（６）と受光レンズ（６）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、１＝に−Ｐ・・・（
３） として得られる。ただし、Ｋは上記固定値壷ζ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Ｃ１Ｏ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裔ζ構成されているので、光
学系の部分が大きく、狭い所へ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、狭い所での測距動作が可能な距離計を得
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、光源よりの放射光を光ファイ
バーで伝送するようにした投光手段を備えたものである
。

〔作用〕

この発明における距離計は、光源からの光を光ファイバ
ーにより伝送して対象物体に照射するもので、光源を光
学系より離して配置でき、光学系が小さく構成できる。

〔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］よりの放射光を集束す
る集束レンズ、（２）は放射光を伝送する光ファイバー
である。上記集光レンズ（ロ）、光ファイバー（２）及
び投光レンズ（２）により投光手段が形成されている。

（至）は光学系全体を示す。

この発明による距離計の動作は以下の通りである。光源
＋１）より放射される光束は、集束レンズ（ロ）により
集束されて光ファイバー（６）に入射する。

この光束は、光フアイバー内を伝搬し、終端より再び放
射され投光レンズ（２）により対象物体（３）に適当な
大きさの光スポットとして照射される。この時、光源（
１）は光学系（２）以外の場所、例えば処理回路部に設
置し、光ファイバー（６）の終端部と投光レンズ（２）
を光学系（至）の中に設置するので投光系の構成は極め
て小形化される。一方、対象物体上の光スポット（４）
が受光レンズ（５）により撮像されて受光素子（６）の
受光面上に結像されるのは従来の距離計と同様の動作で
行なわれる。また、受光素子（６）よりの電気信号ｉム
・ｉＢを第１式から第８式の考え方で処理するのも全く
同様の動作で、距離ｌが得られる。つまり、本発明によ
る距離計は、投光系の構成が変わったのみで、他の動作
には全く変更がないのである。

なお、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ＣＯＤ等の受
光素子を用いてもよい。

〔発明の効果〕

以上のように、この発明によれば光源からの光を光ファ
イバーにより伝送する投光手段を有しているので、光源
を光学系の外に配置することができ、光学系の小形化が
実現し、狭い場所や、小さな穴の中での測距が可能とな
るので、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。 図において、（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
、（２）は光ファイバーである。 なお、図中、同一符号は同一、又は相当部を示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
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
   記投光手段は上記光源からの光を伝送すを光ファイバー
   を有することを特徴とする距離計。