JPS6191513A - 測距装置 - Google Patents

測距装置

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JPS6191513A
JPS6191513A JP21340484A JP21340484A JPS6191513A JP S6191513 A JPS6191513 A JP S6191513A JP 21340484 A JP21340484 A JP 21340484A JP 21340484 A JP21340484 A JP 21340484A JP S6191513 A JPS6191513 A JP S6191513A
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JP21340484A
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Motoo Igari
素生 井狩
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Panasonic Electric Works Co Ltd
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Matsushita Electric Works Ltd
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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】
[技術分野] 本発明は、三角測量方式の測距装置に関するしのである
【背景技術】
従来、この種の三角+111]量方式の測距装置は第8
図に示すように、発光ダイオードよりなる投光素子12
および投光用レンズ13にて構成され、被測定物体Mに
対して光ビームを投光する投光手段1と、被測定物体M
がらの反射光を受光して集光する受光用レンズ20より
なる受光手段2とを所定間隔13.1.をもって配設し
、集光スポット8の位j6に対応した位置信号を出力す
る1次元位置センサ(PSD)30よりなる位置検出手
段3と、位置検出手段3出力基いて被測定物体Mまでの
距離を演算する演算手段(図示せず)とで構成されてい
る。 ここに、1次元位置センサ30はtJS9図に示すよう
に、p i n l’+1を造の7オトグイオードに属
する両端に出力電極O1,02を形成した光起電力素子
であり、表面に光スポットS゛が照射されると、高抵抗
の1層が光の入射位置と両出力電極O7,02までの距
離に逆比例して分vqされ、各出力電極O3,02から
光スポットS゛の位置に応じた出力電流■1、I2が出
力されるようになっている。この場合、1次元位置セン
サ30の長さをL11光スポラS゛の一端部からの距離
をxlとすれば、距離X−と出力電流1..12の関係
は、 ] / X 1=(1+ I 1/ I 2)・L・・
・・・・・・・(1)となる。なお、第1()図は等価
回路図であり、出力電極01.02に接続される負荷Z
 tには、)’ ++4の分割抵抗Z、、、’Z、を介
して電流f2Iより電流r2、I2が流れるようになっ
ている。 いま、投光手段1からはスポット仔Aに絞り込まれた光
ビームが投光されており、この尤ビームの被測定物体M
による反射光(拡散光)は受光手段2によって位置検出
手段3上に集光され、この集光入ボッ)Sの位置検出セ
ンサ30上の位r:!1(l[i離X)に対応する出力
電流11、I2が位置検出手段3から出力される。演算
手段では位置検出手段3から出力される集光スポットS
の位置情報に基いて被測定物体Mまでの距離Rが演算さ
れる。ここに、受光用レンX:20の焦点距離をF、受
光用レンズ20の光軸から集光スポラ)Sの中心位置ま
での距離をXとすれば、 X=BL−F/R・・・・・・・・・・・・・・・・・
・(2)となり、被測定物体Mまでの距離Rと、集光ス
ポットSの中心位1xとは逆比例関係になっている。 ところで、このような測距装置にあっては、被測定物体
Mの反射率あるいは投光手段1がら投光される尤ビーム
のレベルによる測MI!i14差が防止されるようにな
っているものの、集光スポラ)Sがビーム径へを持って
いることによる測距誤差を生じるという問題があった。 すなわち、光ビーム径Aがある程度の大!さを持ってい
る場合において、位置検出手段3上に集光された集光ス
ポラ)Sもある径A’(所定の倍率で縮小されている)
を持って分布している。ここに、被測定物体M表面の反
射率が一様であれば、集光スポラ)Sの光強度分布はf
j411図(a)に示すように投光された光ビームと同
様の分布を示し、輝度重心Wが集光スポットSの中心位
置Xに一致するので、輝度重心Wに基いた信号であると
ころの位置検出センサ30がらの出力電流11、I2は
被測定物体Mまでの距離Rに正確に対応した距離信号と
なり、測距誤差は殆ど発生しない。しかしながら、被測
定物体Mに反射むらがあると、集光スポラ)Sの光強度
分布は例えば第11図(b)に示すようにピーク値が一
方にずれたものとなり、輝度重心Wが集光スポットSの
中心位置XからΔXだけずれることになる。 したがって、位置検出手段3の出力電流1.、、I。 は被測定物体Mまでの距離Rに対応しなくなり、測距誤
差が生じることになる。この場合測距g4差ΔXの最大
値ΔX maxは ΔXm1x=A−F/ 2 R・・・・・・・・・・・
・・・・・・(3)となり、誤差率は 誤差率=ΔXmax/X=A/2BL=i4)となる。 そこで、このような問題を解決するには光ビーム径Aを
小さくするか、投光手段1と受光手段2どの間の間隔(
基線長)BLを大きくすれば良いことになるが、前者に
あっては光学系が複雑になるとともに、光損失が大きく
なるという不都合があり、後者にあっては光学系が大き
くなってしまうという不都合があった。 [発明の目的] 本発明は上記の点に鑑みて為されたものであり、その目
的とするところは、光ビーム径がある程度大さくでも測
距誤差を少なくすることができ、しかも、構造が簡単で
小型の測距装置を提供する、−とにある。 [発明の開示1 (実施例1ン 第1図乃至第4図は本発明一実施例を示すものであり、
従来例と同様の測距装置にお(1て、2個の位置検出手
段3a、31+を等位な受光位置に配設するとともに、
各位置検出手段3a、3bに集光スポy)Sa、Sbの
移動方向に多数の入り/ト5が列設されたスリット板6
a、6bをスリット5が互いに等位な受光位置にならな
いように覆着し、演算手段4にて両位置検出手段3a、
3b出力を平均化した位置データに基いて被測定物体M
までの距離Rを演算するようにしたものであり、” ”
−7ミラー7は受光用レンズにより集光された光を分波
して位置検出手段3a、3b上にそれぞれ集光させるビ
ームスプリッタである。また、スリット板6n、6bの
各スリット5のスリット幅はスリントビノチPの1/2
となっており、各スリット板6a、6hはスリット5が
PI2ずれるようにして位置検出手段3a、;(bを形
成する位置検出セ/す:(()の受光面30aに覆着す
ることにより、等11γな受光位置にならないようにし
である。さらに、ii+f 体手段4はfjSA図に示
すように、各位置検出手段3a、3bの各出力電流!、
、1.を電圧信号VaいVa2、■h1、■b、に変換
するとともにバンドパスフィルタを341mした受光回
路40 aイ40 a、、4flL+1.40b2と、
滅ヰ回路42、加抹回路43および除算回路44にて形
成され°る2個の演算処理回路41a、41bと、両演
算処理回路4+a、41h出力(Vat  Vaz)/
 (Va、十Va、)、(V b、 −V b=)/ 
(vbi+\’b+)を平均化する平均化回路45と、
平均化回路45出力を信号処理して得られる距離データ
を出力回路47を介して出力する信号処理回路46とで
構成されている。さらにまた、投光手段1の投光素子1
2は発振回路10出力にてドライブ回路11を介して一
定周期で点滅駆動されており、信処理回路46ではこの
発振回路10出力に同期して信号処理を行うことによっ
て外乱光による誤動作を防止するようになっている。 以下、実施例の動作について説明する。いま、被測定物
体Mの反射率が一様でなく、第5図(a)(l))に示
すように、光ビームの輝度重心Wが一方にずれた集光ス
ボッ)Sa、Sbが各位置検出手段3a、3b上に集光
されている場合において、各位置検出手段3a、3bの
受光面には各スリット板6a。 6bの入りント5を通して光が照射されることになるの
で、集光スボッ)Sa、Sbのスリット5にて分割され
た半部の輝度重心Wa、Wbに基いた出力電流1.、■
2が位置検出手段3a、3bからそれぞれ出力されるこ
とになる。すなわち、集光スボッ)Sa、Sbの中心位
置は、各位置検出手段3a、3bにて、あたかもXa、
Xbであるかのように検出される。この位置検出信号た
る出力電流Ia、、Ia、、Ib、、Ib2は演算処理
部41a、4Jbにて演W−され、平均化回路45にて
平均化されて信号処理回路46に送られ、この平均化回
路45出力に基いて得られる測距データが出力回路47
を介して出力される。この場合、測距データは集光スポ
ン)Sa、Sbの位置検出手段3a、3bにて検出され
た中心位置Xa、Xbの平均値Xcに対応したものであ
り、この平均値Xc と集光スボツ)Sn、sbの中心
位置Xとのずれ△X゛は従来例におけるΔXに比べて大
幅に小さくなる。したがって、投光手段1から投光され
る光ビームのビーム径Aがある程度大きく、被測定物体
Mによる反射むらがあっても測距誤差を少なくできるこ
とになる。 (実施例2) 第6図は他の実施例を示すもので、3個の位置検出手段
3a、3b、3cを等位な受光位置に配設し、各位置検
出手段3a、31+、3clニスリット幅がとッチPの
3分の1が列設されたスリット板6a、6b、6cを被
着することにより、測距誤差をより少なくするようにし
たものであり、各スリット板6a、6b、6Cは、スリ
ット5がPI3づつずらせて位置検出手段に覆着され、
各スリット板6a、6b、6cのスリット5が互いに等
IIγな受光位置にならないようにしている。なお、N
個の位置検出手段を設ける場合にはスリット5の幅はP
/Nとなり、各位置検出手段に対応して演ル処理回路が
設けられることは言うまでもない。 (実施例S)) 第7図はrjS2の発明の実施例を示すもので、位置検
出手段3に覆着されるスリット板6をスリット5の列設
方向(矢印方向)に振動させる振動手段(図示せず)を
設け、演算手段4にて位置検出手段3出力の積分値に基
いて被測定物体Mまでの距離を演録するようにしたもの
であり、振動手段によるスリット板6の振動振幅はP/
2となっている。 なお、この場合における演算手段4は、第4図回路にお
ける一方の演算処理回路41aの除算回路44出力を積
分する積分回路を設け、この積分回路出力を信号処理回
路46にて信号処理し、出力回路47を介して測距デー
タを出力するようにしたどのとなる。 いま、実施例3にあっては、スリット板6を振動させる
ことにより、1個の位置検出手段3から実施例1の位置
検出手段3a、3b出力と同等の検出信号(時分割多重
信号)を得るようにしてあり、この検出信号を積分する
ことによって平均化し、測距誤差を少なくするようにな
っており、構成が簡単になって小へ11化できる上、コ
ストが安くなるものである。 [発明の効果] 本発明は上述のように構成されており、第1発明は、複
数の位置検出手段を等位な受光位置に配設するとともに
、各位置検出手段に集光スポットの移動方向に多数のス
リ7Fが列設されたスリット板をスリットが互いに等位
な受光位置にならないように覆着し、演算手段にて全位
置検出手段出力を平均化した位置データに基いて被測定
物体までの距離を演算するようにしたものであるので、
光ビーム径がある程度大きく、被測定物体による反射む
らがあっても測距誤差を少なくすることができ、しかも
、投光手段の光学系の61造が簡単になるとともに、小
型化がでさるという効果がある。 またtj42発明は、位置検出手段に集光スポットの一
移動方向に多数のスリットが列設されたスリット板を覆
着するとともに、上記スリット板をスリットの列設方向
に振動させる振動手段を設け、演算手段にて位置検出手
段出力の積分値に基いて被測定物体までの距離を演算す
るようにしたものであり、上記第1発明と同様の効果を
右動るものを1個の位置検出手段にて形成できるので、
構成がより簡単になるとともにより小型化でさ、コスト
も安くできるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明一実施例の概略構成図、第2図は同上の
要部分解斜視図、第3図(a)(b)は同上の要部平面
図、第4図は同上の回路図、第5図は同上の動作説明図
、第6図は他の実施例の要部平面図、第7図はさらに他
の実施例の概略構成図、第8図は従来例の概略構成図、
第9図乃至第11図は同上の動作説明図である。 1は投光手段、2は受光手段、3.3a、3b、3cは
位置検出手段、4は演算手段、5はスリット、6.6a
、6h、6cはスリット板である。 代理人 弁理士 石 1)艮 七 !l!1 図 I!2図 1155!2 (○) (b) g6図

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)被測定物体に対して光ビームを投光する投光手段
    と、被測定物体からの反射光を受光して集光する受光手
    段とを所定間隔をもって配設し、集光スポットの位置に
    対応した位置信号を出力する1次元位置センサよりなる
    位置検出手段と、位置検出手段出力に基いて被測定物体
    までの距離を演算する演算手段とよりなる測距装置にお
    いて、複数の位置検出手段を等位な受光位置に配設する
    とともに、各位置検出手段に集光スポットの移動方向に
    多数のスリットが列設されたスリット板をスリットが互
    いに等位な受光位置にならないように覆着し、演算手段
    にて全位置検出手段出力を平均化した位置データに基い
    て被測定物体までの距離を演算するようにしたことを特
    徴とする測距装置。
  2. (2)被測定物体に対して光ビームを投光する投光手段
    と、被測定物体からの反射光を受光して集光する受光手
    段とを所定間隔をもって配設し、集光スポットの位置に
    対応した位置信号を出力する1次元位置センサよりなる
    位置検出手段と、位置検出手段出力に基いて被測定物体
    までの距離を演算する演算手段とよりなる測距装置にお
    いて、位置検出手段に集光スポットの移動方向に多数の
    スリットが列設されたスリット板を覆着するとともに、
    上記スリット板をスリットの列設方向に振動させる振動
    手段を設け、演算手段にて位置検出手段出力の積分値に
    基いて被測定物体までの距離を演算するようにしたこと
    を特徴とする測距装置。
JP21340484A 1984-10-12 1984-10-12 測距装置 Granted JPS6191513A (ja)

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JP21340484A JPS6191513A (ja) 1984-10-12 1984-10-12 測距装置

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JPS6191513A true JPS6191513A (ja) 1986-05-09
JPH0467605B2 JPH0467605B2 (ja) 1992-10-28

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1477776A2 (en) * 2003-05-16 2004-11-17 Mitutoyo Corporation Photoelectric encoder
JP2007290736A (ja) * 2006-04-24 2007-11-08 Nippon Foil Mfg Co Ltd 合成樹脂製包装容器

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1477776A2 (en) * 2003-05-16 2004-11-17 Mitutoyo Corporation Photoelectric encoder
EP1477776A3 (en) * 2003-05-16 2006-02-08 Mitutoyo Corporation Photoelectric encoder
US7098446B2 (en) 2003-05-16 2006-08-29 Mitutoyo Corporation Photoelectric encoder
CN100351613C (zh) * 2003-05-16 2007-11-28 三丰株式会社 光电式编码器
JP2007290736A (ja) * 2006-04-24 2007-11-08 Nippon Foil Mfg Co Ltd 合成樹脂製包装容器

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