JPS6130689B2 - - Google Patents
Info
- Publication number
- JPS6130689B2 JPS6130689B2 JP53138438A JP13843878A JPS6130689B2 JP S6130689 B2 JPS6130689 B2 JP S6130689B2 JP 53138438 A JP53138438 A JP 53138438A JP 13843878 A JP13843878 A JP 13843878A JP S6130689 B2 JPS6130689 B2 JP S6130689B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- projector
- light
- receiver
- distance
- energy
- 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.)
- Expired
Links
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 3
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 claims 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 6
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000001747 exhibiting effect Effects 0.000 description 1
- 230000017525 heat dissipation Effects 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S17/00—Systems using the reflection or reradiation of electromagnetic waves other than radio waves, e.g. lidar systems
- G01S17/02—Systems using the reflection of electromagnetic waves other than radio waves
- G01S17/06—Systems determining position data of a target
- G01S17/46—Indirect determination of position data
- G01S17/48—Active triangulation systems, i.e. using the transmission and reflection of electromagnetic waves other than radio waves
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Radar, Positioning & Navigation (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- Measurement Of Optical Distance (AREA)
- Automatic Focus Adjustment (AREA)
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は距離測定装置に関するものである。投
光器と受光器とを一定の基線距離隔てて配置し、
投光器から被測定物に光線を投射して走査し、そ
の反射光を受光器で受けて電気信号に変換し、そ
の電気信号のピークを検出することにより被測定
物までの距離を測定する方式の所謂能動形距離検
出装置は知られている。
光器と受光器とを一定の基線距離隔てて配置し、
投光器から被測定物に光線を投射して走査し、そ
の反射光を受光器で受けて電気信号に変換し、そ
の電気信号のピークを検出することにより被測定
物までの距離を測定する方式の所謂能動形距離検
出装置は知られている。
この様な装置において被測定物からの反射光中
には、自然光等の様な投光器以外から出る光成分
を含み、これがノイズとなつてピークの検出が困
難になる場合がある。また受光器で得られた電気
信号が、それ以後の電気回路を通るうちに、電気
回路のノイズをひろいピークが不明になる場合も
ある。
には、自然光等の様な投光器以外から出る光成分
を含み、これがノイズとなつてピークの検出が困
難になる場合がある。また受光器で得られた電気
信号が、それ以後の電気回路を通るうちに、電気
回路のノイズをひろいピークが不明になる場合も
ある。
この様なノイズの影響を少なくし正確な測距を
行なうためには受光器で得られる電気信号のピー
ク付近がシヤープであればある程良いことにな
る。本発明は投光器の発光体の輝度分布を変える
ことによりシヤープなピークを生じさせ測距精度
を向上させる様にしたものである。
行なうためには受光器で得られる電気信号のピー
ク付近がシヤープであればある程良いことにな
る。本発明は投光器の発光体の輝度分布を変える
ことによりシヤープなピークを生じさせ測距精度
を向上させる様にしたものである。
以下本発明を図によつて説明する。
第１図及び第２図は測距装置の原理的説明図で
ある。
ある。
第１図において、１は被測定物、３は赤外発光
ダイオードの様な発光体（以下LEDと略称す
る）を有する投光器、２は投光器の前面に配置し
た集光レンズで、その焦点面付近にLEDの発光
面があり、被測定物１上には、６で示す様なスポ
ツト状の照射面が形成される。５はシリコンフオ
トセル（SPC）の様な受光素子を有する受光器、
４はその前面に配置した集光レンズで、その焦点
面は受光素子の受光面の近傍にあり、被測定物１
上の一定範囲７からの光を受光し得る様になつて
いる。投光器３を受光器５と投光器３との両光軸
で形成される面に沿つて矢印Ａ方向に移動させる
ことにより、照射面６が矢印Ｂ方向に移動し、照
射面６とほぼ等しい大きさを有する受光範囲７上
を走査した時に、受光器５に反射光が入射して電
気信号を発生する。この電気信号がピークに達し
た時に、投光器の振れ角を用いれば距離を求める
ことができる。これは第２図に示す三角測量の原
理を利用したものであり、レンズ４と被測定物１
との距離をＬ、両レンズ２，４間の基線距離を
Ｄ、投光器３の振れ角をθとすれば、 Ｌ＝Ｄ／ｔａｎθ この時、第３図のように、被測定物１上におい
て、照射面６と受光範囲７の重なつた部分に微小
領域△を取る。そうすればこの微小領域△に対応
する受光器５の出力は、照射面６の△の位置にお
ける照度Ａ（△）と、受光範囲７の△の位置にお
ける感度Ｒ（△）の積Ａ（△）・Ｒ（△）と考え
ることができる。故に、照射面６と受光範囲７の
中心間距離がｄの時、受光器５の出力Ｅ(d)は、照
射面６と受光範囲７の重なつている部分のすべて
の微小領域△に対する出力の和、つまり で表わすことができる。
ダイオードの様な発光体（以下LEDと略称す
る）を有する投光器、２は投光器の前面に配置し
た集光レンズで、その焦点面付近にLEDの発光
面があり、被測定物１上には、６で示す様なスポ
ツト状の照射面が形成される。５はシリコンフオ
トセル（SPC）の様な受光素子を有する受光器、
４はその前面に配置した集光レンズで、その焦点
面は受光素子の受光面の近傍にあり、被測定物１
上の一定範囲７からの光を受光し得る様になつて
いる。投光器３を受光器５と投光器３との両光軸
で形成される面に沿つて矢印Ａ方向に移動させる
ことにより、照射面６が矢印Ｂ方向に移動し、照
射面６とほぼ等しい大きさを有する受光範囲７上
を走査した時に、受光器５に反射光が入射して電
気信号を発生する。この電気信号がピークに達し
た時に、投光器の振れ角を用いれば距離を求める
ことができる。これは第２図に示す三角測量の原
理を利用したものであり、レンズ４と被測定物１
との距離をＬ、両レンズ２，４間の基線距離を
Ｄ、投光器３の振れ角をθとすれば、 Ｌ＝Ｄ／ｔａｎθ この時、第３図のように、被測定物１上におい
て、照射面６と受光範囲７の重なつた部分に微小
領域△を取る。そうすればこの微小領域△に対応
する受光器５の出力は、照射面６の△の位置にお
ける照度Ａ（△）と、受光範囲７の△の位置にお
ける感度Ｒ（△）の積Ａ（△）・Ｒ（△）と考え
ることができる。故に、照射面６と受光範囲７の
中心間距離がｄの時、受光器５の出力Ｅ(d)は、照
射面６と受光範囲７の重なつている部分のすべて
の微小領域△に対する出力の和、つまり で表わすことができる。
第６図に示す一般的なLEDは、第４図に示す
様に発光面全体にわたつてほぼ一様な輝度分布を
有し、照射面６の照度もほぼ一様に分布するもの
で、この様なLEDを発光器として使用した場合
の照射面６と受光範囲７との中心距離ｄに対する
受光器の出力を上記の式により求めると、第８図
に示すE1(d)の様にｄ＝０即ち照射面が受光範囲
と一致した時の出力をピークとする曲線が得られ
る。このピークを更にシヤープにするためには
LEDの発光面積を小さくして輝度を上げれば、
中心距離ｄに対する出力のピーク値（ｄ＝０）か
らの減少率が増して目的が達せられるのである
が、発光面の単位面積当りの電流は限られている
ため輝度をある程度以上高めることは困難であ
る。
様に発光面全体にわたつてほぼ一様な輝度分布を
有し、照射面６の照度もほぼ一様に分布するもの
で、この様なLEDを発光器として使用した場合
の照射面６と受光範囲７との中心距離ｄに対する
受光器の出力を上記の式により求めると、第８図
に示すE1(d)の様にｄ＝０即ち照射面が受光範囲
と一致した時の出力をピークとする曲線が得られ
る。このピークを更にシヤープにするためには
LEDの発光面積を小さくして輝度を上げれば、
中心距離ｄに対する出力のピーク値（ｄ＝０）か
らの減少率が増して目的が達せられるのである
が、発光面の単位面積当りの電流は限られている
ため輝度をある程度以上高めることは困難であ
る。
本発明は第５図に示す様に発光面の周辺部が高
く中心部が低い輝度分布を有するLEDを使用し
て照射面にほぼ同様の照度分布を与えピーク付近
の受光器出力の減少率を増す様にした。
く中心部が低い輝度分布を有するLEDを使用し
て照射面にほぼ同様の照度分布を与えピーク付近
の受光器出力の減少率を増す様にした。
第８図の実線E2(d)は上記のLEDを使用した場
合の受光器の出力を前記の式により求めた線図で
ある。（この線図E1(d)，E2(d)はピークが１になる
ようにノーマライズしてある。）この二つの線図
E1(d)，E2(d)を比べてみるとE2(d)の方がシヤープ
であることがわかる。このシヤープさを示すため
にピークからの減少率の比：１−Ｅ２(d)／１−Ｅ１(d)
を求めてみ るとピーク附近で30％増になつている。これは実
験によつてもほぼ同様の結果が得られた。
合の受光器の出力を前記の式により求めた線図で
ある。（この線図E1(d)，E2(d)はピークが１になる
ようにノーマライズしてある。）この二つの線図
E1(d)，E2(d)を比べてみるとE2(d)の方がシヤープ
であることがわかる。このシヤープさを示すため
にピークからの減少率の比：１−Ｅ２(d)／１−Ｅ１(d)
を求めてみ るとピーク附近で30％増になつている。これは実
験によつてもほぼ同様の結果が得られた。
第７図は上記のような輝度分布を有するLED
の一例を示すもので、半球状のＰ型半導体Ｐの円
形面の中央部に小さな円形のＮ型半導体が接合さ
れ、Ｎ型半導体の外側にはＮ側電極ＣNが設けら
れ、Ｐ型半導体の円形面の周辺部にはＰ側電極Ｃ
Pが設けられている。この構造ではＰ−Ｎ接合面
Ｌ即ち発光面の周辺の電流密度が中央部に比べて
高く従つて前述の様な発光面の輝度分布が得ら
れ、放熱効果も良好で比較的高輝度が得られる。
の一例を示すもので、半球状のＰ型半導体Ｐの円
形面の中央部に小さな円形のＮ型半導体が接合さ
れ、Ｎ型半導体の外側にはＮ側電極ＣNが設けら
れ、Ｐ型半導体の円形面の周辺部にはＰ側電極Ｃ
Pが設けられている。この構造ではＰ−Ｎ接合面
Ｌ即ち発光面の周辺の電流密度が中央部に比べて
高く従つて前述の様な発光面の輝度分布が得ら
れ、放熱効果も良好で比較的高輝度が得られる。
上記の様な輝度分布を示すLEDは第７図の構
造に限定されるものではなく、Ｐ−Ｎ接合をリン
グ状にすることによつても可能で、全く同様の効
果が得られる。
造に限定されるものではなく、Ｐ−Ｎ接合をリン
グ状にすることによつても可能で、全く同様の効
果が得られる。
なお、上記説明では、投光器にLED、受光器
にSPCを用いたが、必ずしもこれに限つたもので
はなく、何らかのエネルギーを投射する投射器
と、そのエネルギーを感知する受光器の組合せで
あればよい。
にSPCを用いたが、必ずしもこれに限つたもので
はなく、何らかのエネルギーを投射する投射器
と、そのエネルギーを感知する受光器の組合せで
あればよい。
また上記説明ではレンズを用いて指向特性を定
めたが、定められた指向特性が生ずればいかなる
方法を用いてもよい。
めたが、定められた指向特性が生ずればいかなる
方法を用いてもよい。
第１図、第２図及び第３図は本発明の原理的説
明図、第４図及び第５図はLEDの輝度分布の具
体例を示す線図、第６図は一般的なLEDの断面
図、第７図は本発明に使用するLEDの一例を示
す断面図、第８図は受光器の出力を示す線図であ
る。 １：被測定物、２：投光レンズ、３：投光器、
４：受光レンズ、５：受光器、６：照射面、７：
受光範囲。
明図、第４図及び第５図はLEDの輝度分布の具
体例を示す線図、第６図は一般的なLEDの断面
図、第７図は本発明に使用するLEDの一例を示
す断面図、第８図は受光器の出力を示す線図であ
る。 １：被測定物、２：投光レンズ、３：投光器、
４：受光レンズ、５：受光器、６：照射面、７：
受光範囲。
Claims (1)
- １ 所定距離隔てて配置され、対象物上での投光
器の投射範囲と受容器の受光範囲とが略等しくな
るように構成された投射器と受容器とを有し、そ
の少なくとも一方の軸を傾け、前記対象物により
反射された投射器からのエネルギーが受容器に最
大量入射したときの前記軸の傾き角より距離が検
出される方式の距離検出装置において、エネルギ
ー投射部の周辺部の投射エネルギー密度が前記投
射部の中心より高められた投射器を備え、前記投
射器により投射された前記対象物上のエネルギー
密度も周辺部が中心部より高められてなることを
特徴とする能動形距離検出装置。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13843878A JPS5565109A (en) | 1978-11-10 | 1978-11-10 | Distance detector of active type |
| US06/091,777 US4346988A (en) | 1978-11-10 | 1979-11-06 | Distance measuring device |
| DE19792945190 DE2945190A1 (de) | 1978-11-10 | 1979-11-08 | Entfernungsmesseinrichtung |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13843878A JPS5565109A (en) | 1978-11-10 | 1978-11-10 | Distance detector of active type |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5565109A JPS5565109A (en) | 1980-05-16 |
| JPS6130689B2 true JPS6130689B2 (ja) | 1986-07-15 |
Family
ID=15221978
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13843878A Granted JPS5565109A (en) | 1978-11-10 | 1978-11-10 | Distance detector of active type |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4346988A (ja) |
| JP (1) | JPS5565109A (ja) |
| DE (1) | DE2945190A1 (ja) |
Families Citing this family (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5657012A (en) * | 1979-10-16 | 1981-05-19 | Canon Inc | Distance detecting optical system |
| JPS5884512U (ja) * | 1981-12-02 | 1983-06-08 | 松下電器産業株式会社 | 照準装置 |
| DE3310601C2 (de) * | 1982-03-24 | 1994-02-10 | Canon Kk | Entfernungsmeßvorrichtung |
| CA1235773A (en) * | 1983-12-23 | 1988-04-26 | Shigeto Nakayama | Device for detecting road surface condition |
| US4748469A (en) * | 1984-05-07 | 1988-05-31 | Canon Kabushiki Kaisha | Distance measuring device for camera |
| US4926050A (en) * | 1988-03-02 | 1990-05-15 | Spectra-Physics, Inc. | Scanning laser based system and method for measurement of distance to a target |
| JP3205477B2 (ja) * | 1994-02-17 | 2001-09-04 | 富士フイルムマイクロデバイス株式会社 | 車間距離検出装置 |
| CA2115859C (en) * | 1994-02-23 | 1995-12-26 | Brian Dewan | Method and apparatus for optimizing sub-pixel resolution in a triangulation based distance measuring device |
| JP2001141429A (ja) * | 1999-11-18 | 2001-05-25 | Japan Atom Energy Res Inst | 基線長可動型表面形状測定装置 |
| CO2017008062A1 (es) * | 2017-08-10 | 2019-03-08 | Univ De La Sabana | Dispositivo de evaluación y retroalimentación de calidad de compresiones torácicas durante resucitación cardiopulmonar |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3435744A (en) * | 1966-05-31 | 1969-04-01 | Eastman Kodak Co | Automatic focusing system |
-
1978
- 1978-11-10 JP JP13843878A patent/JPS5565109A/ja active Granted
-
1979
- 1979-11-06 US US06/091,777 patent/US4346988A/en not_active Expired - Lifetime
- 1979-11-08 DE DE19792945190 patent/DE2945190A1/de not_active Withdrawn
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE2945190A1 (de) | 1980-05-22 |
| US4346988A (en) | 1982-08-31 |
| JPS5565109A (en) | 1980-05-16 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JPS6130689B2 (ja) | ||
| JPS6220522B2 (ja) | ||
| JP2005017382A (ja) | 測距センサおよびこれを備えた電子機器 | |
| JPS59762B2 (ja) | 変位測定装置 | |
| JP2018040748A (ja) | レーザー距離計測装置 | |
| US4888491A (en) | Device for measuring angular deviation of flat plate | |
| JPS6269111A (ja) | 反射型傾き検出素子 | |
| US11509822B2 (en) | Imaging device and imaging method | |
| US6864964B2 (en) | Optical distance measuring device | |
| US4579450A (en) | Distance detector device | |
| JPH0139524B2 (ja) | ||
| JP2005251795A (ja) | 発光ダイオードを備えた光源及びそれを用いた測距装置 | |
| US5719663A (en) | Range finder apparatus | |
| JPS62291512A (ja) | 距離測定装置 | |
| JPH109950A (ja) | 反射型物体検出装置 | |
| JPH032512A (ja) | ３次元位置認識装置 | |
| JPH0820233B2 (ja) | ホトインタラプタ | |
| JPH0714810Y2 (ja) | 測距用投光器 | |
| JPS6215512A (ja) | 自動焦点調節装置用発光素子 | |
| JPH06229822A (ja) | 光電スイッチ | |
| JP2764121B2 (ja) | 自動焦点調節装置 | |
| JPS5999215A (ja) | 物体の表面高さ測定装置 | |
| JPH0674759A (ja) | 集光レンズの調整方法 | |
| CN117128866A (zh) | 一种激光位移传感器和位移测量的方法 | |
| JPS6217717A (ja) | 自動焦点調節装置用発光素子 |