JPS623609A - 測距装置 - Google Patents
測距装置Info
- Publication number
- JPS623609A JPS623609A JP14231985A JP14231985A JPS623609A JP S623609 A JPS623609 A JP S623609A JP 14231985 A JP14231985 A JP 14231985A JP 14231985 A JP14231985 A JP 14231985A JP S623609 A JPS623609 A JP S623609A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- distance
- value
- current
- position sensor
- cpu
- 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
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- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
- Measurement Of Optical Distance (AREA)
- Automatic Focus Adjustment (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】
（産業上の利用分野）
本発明は３角測距法を用いた測距装置に関するものであ
り、詳しくは装置前面に配された投光手段により検体に
投光された光ビームの反射光を、同じく装置前面付近に
配されたポジションセンサ等の一次元位置検出素子（以
下ポジションセンサ等という）により点像として受光し
、このポジションセンサ等における反射光（点像）受光
位置に基づいて装置から検体までの距離を測定する測距
装置に関するものである。
り、詳しくは装置前面に配された投光手段により検体に
投光された光ビームの反射光を、同じく装置前面付近に
配されたポジションセンサ等の一次元位置検出素子（以
下ポジションセンサ等という）により点像として受光し
、このポジションセンサ等における反射光（点像）受光
位置に基づいて装置から検体までの距離を測定する測距
装置に関するものである。
（従来技術）
３角測距法を利用した測距装置としては、特定波長域の
光ビームを検体に投光し、検体に反射された光ビームを
ポジションセンサ等により点像として受光し、このポジ
ションセンサから、基準位置からの該点像の位置までの
距離に応じた電流を出力せしめ、この電流を検出して測
距装置から検体までの距離を判別するようにしたものが
知られている。
光ビームを検体に投光し、検体に反射された光ビームを
ポジションセンサ等により点像として受光し、このポジ
ションセンサから、基準位置からの該点像の位置までの
距離に応じた電流を出力せしめ、この電流を検出して測
距装置から検体までの距離を判別するようにしたものが
知られている。
そして、このような装置では３角測距法を利用している
ので装置から検体までの距離と上記点像の位置（基準位
置からの距離）が略比例するようになっており、また一
般にこの距離に比例する電流がポジションセンサ等から
出力されるように構成されている。これにより電流値か
らの距離換算を容易になし得るよう形成されている。
ので装置から検体までの距離と上記点像の位置（基準位
置からの距離）が略比例するようになっており、また一
般にこの距離に比例する電流がポジションセンサ等から
出力されるように構成されている。これにより電流値か
らの距離換算を容易になし得るよう形成されている。
しかしながら、実際にはポジションセンサ等を形成する
素材の不均一性、あるいはポジションセンサ等に反射光
を収束させるための結像レンズの収差が存在するため、
上記距離と上記電流値との関係が完全に直線性を有する
ように形成することは難しい。このため上述したタイプ
の測距装置においては正確な距離測定を行なうことが困
難であった。
素材の不均一性、あるいはポジションセンサ等に反射光
を収束させるための結像レンズの収差が存在するため、
上記距離と上記電流値との関係が完全に直線性を有する
ように形成することは難しい。このため上述したタイプ
の測距装置においては正確な距離測定を行なうことが困
難であった。
（発明の目的）
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、ポジシ
ョンセンサ等を受光手段とした、３角測距法を用いた測
距装置において、装置を大型化することなく正確な距離
測定を行なうことのできる測距装置を提供することを目
的とするものである。
ョンセンサ等を受光手段とした、３角測距法を用いた測
距装置において、装置を大型化することなく正確な距離
測定を行なうことのできる測距装置を提供することを目
的とするものである。
（発明の構成）
本発明の測距装置は、ポジションセンサ等から出力され
た電流の値に応じて検体までの距離を算出する距離算出
回路中にその算出距離を所定の値に補正する記憶素子を
備えたもので、具体的にはこの記憶素子に、前述した点
像の位置（基準位置からの距離）と電流の値との関係が
直線性を有するように補正を行なう補正テーブルを予め
記憶せしめ、これによりポジションセンサ等を形成する
素材の不均一性やポジションセンサ等上に点像を形成す
る結像レンズの収差等から生じる誤差を除去することを
特徴とするものである。
た電流の値に応じて検体までの距離を算出する距離算出
回路中にその算出距離を所定の値に補正する記憶素子を
備えたもので、具体的にはこの記憶素子に、前述した点
像の位置（基準位置からの距離）と電流の値との関係が
直線性を有するように補正を行なう補正テーブルを予め
記憶せしめ、これによりポジションセンサ等を形成する
素材の不均一性やポジションセンサ等上に点像を形成す
る結像レンズの収差等から生じる誤差を除去することを
特徴とするものである。
ここで上記ポジションセンサとは非分割型−次元位置検
出素子のことをいう。
出素子のことをいう。
（発明の効果）
本発明の測距装置によれば、検体からの反射光による点
像の位置によるポジションセンサ等からの出力電流に基
づいて検体までの距離を算出する際、補正テーブルを記
憶せしめた記憶素子により上記算出する距離を所定の値
に補正したものであるから、ポジションセンサ等を形成
する素材の不均一性や結像レンズの収差等により上記電
流値に誤差が生じても上記補正テーブルに基づいてその
誤差を除去することができ、したがって検体までの距離
を正確に測定することができる。
像の位置によるポジションセンサ等からの出力電流に基
づいて検体までの距離を算出する際、補正テーブルを記
憶せしめた記憶素子により上記算出する距離を所定の値
に補正したものであるから、ポジションセンサ等を形成
する素材の不均一性や結像レンズの収差等により上記電
流値に誤差が生じても上記補正テーブルに基づいてその
誤差を除去することができ、したがって検体までの距離
を正確に測定することができる。
また、上記記憶素子としてはＲＯＭあるいはＲＡＭ等の
メモリチップを、また記憶素子をコントロールする手段
としてはＣＰＵチップを使用すればよく、従来の距離算
出回路を僅かに大型化するだけで上述した効果を秦する
ことができ、実用上の価値は極めて高い。
メモリチップを、また記憶素子をコントロールする手段
としてはＣＰＵチップを使用すればよく、従来の距離算
出回路を僅かに大型化するだけで上述した効果を秦する
ことができ、実用上の価値は極めて高い。
（実施例）
以下、本発明の一実施例について、図面を用いて説明す
る。
る。
第１図は、被測定物体１までの距離を測定する測距装置
の概略ブロック図を示すものである。この装置は、高圧
電源２から高電圧を印加されて、レーザご−ムを物体１
に射出するレーザ光源３と、物体１から反射されたレー
ザビームを受光し、受光位置に応じた電流を出力するポ
ジションセンサ４と、上記レーザ光源３と同様に装置前
面に配され、上記反射されたレーザビームをポジション
センサ４上に点像として結像せしめる結像レンズ５と、
ポジションセンサ４からの出力電流を信号処理し、その
電流値に基づいて物体１まで距離算出を行なう信号処理
回路６と、この信号処理回路６からの出力値に所定の補
正を施すため所定の補正テーブルにしたがって処理を行
なうＣＰＵ ７と、この補正テーブルを予め記憶せしめ
たメモリ部８を備えてなるものである。なお、ＣＰＵ７
には補正を加えて最終的に算出された物体７までの距離
をｍあるいは触の単位で表示したり、その他メモリ部８
に入力されている補正テーブルを所望のグラフで表示す
る表示部９と、ＣＰＵ７に対して演算操作の指令を行な
うためのキーボード１０が接続されている。また、ポジ
ションセンサ４の出力側には微少電流を増幅してＳ／Ｎ
比を上げるための増幅器１１が配されている。
の概略ブロック図を示すものである。この装置は、高圧
電源２から高電圧を印加されて、レーザご−ムを物体１
に射出するレーザ光源３と、物体１から反射されたレー
ザビームを受光し、受光位置に応じた電流を出力するポ
ジションセンサ４と、上記レーザ光源３と同様に装置前
面に配され、上記反射されたレーザビームをポジション
センサ４上に点像として結像せしめる結像レンズ５と、
ポジションセンサ４からの出力電流を信号処理し、その
電流値に基づいて物体１まで距離算出を行なう信号処理
回路６と、この信号処理回路６からの出力値に所定の補
正を施すため所定の補正テーブルにしたがって処理を行
なうＣＰＵ ７と、この補正テーブルを予め記憶せしめ
たメモリ部８を備えてなるものである。なお、ＣＰＵ７
には補正を加えて最終的に算出された物体７までの距離
をｍあるいは触の単位で表示したり、その他メモリ部８
に入力されている補正テーブルを所望のグラフで表示す
る表示部９と、ＣＰＵ７に対して演算操作の指令を行な
うためのキーボード１０が接続されている。また、ポジ
ションセンサ４の出力側には微少電流を増幅してＳ／Ｎ
比を上げるための増幅器１１が配されている。
次に上記測距装置の原理および動作を説明する。
仮に物体１が０１の位置にあるとすれば、物体１により
反射されたレーザビームはポジションセンサ４の点Ｂの
位置に点像として結像され、同様に物体１が０２の位置
にあるとすれば、物体１により反射されたレーザご一ム
はポジションセンサ４の点Ｃの位置に点像として結像さ
れる。すなわち、物体１が遠方にあるとき程レーザ光源
３からの射出光と、物体１からのこの射出光の反射光と
のなす角度αは小さくなりしたがってポジションセンサ
上の点像位置は、結像レンズ５の光軸上の点へに近づく
。この点Ａは物体１が無限遠方にあるときの点像位置で
あり、本装置のポジションセンサ４ではこの点Ａを基準
位置として定めている。
反射されたレーザビームはポジションセンサ４の点Ｂの
位置に点像として結像され、同様に物体１が０２の位置
にあるとすれば、物体１により反射されたレーザご一ム
はポジションセンサ４の点Ｃの位置に点像として結像さ
れる。すなわち、物体１が遠方にあるとき程レーザ光源
３からの射出光と、物体１からのこの射出光の反射光と
のなす角度αは小さくなりしたがってポジションセンサ
上の点像位置は、結像レンズ５の光軸上の点へに近づく
。この点Ａは物体１が無限遠方にあるときの点像位置で
あり、本装置のポジションセンサ４ではこの点Ａを基準
位置として定めている。
そしてこのポジションセンサ４からは、基準位置である
点Ａから点像位置までの距離、換言すれば点Ａからの点
像の距離に比例する電流が出力されるようになっている
。したがって物体１が０１の位置にあるときは距Ｉｔ
Ｓ １に比例する電流がポジションセンサ４から出力さ
れ、また物体１が０２の位置にあるときは距離Ｓ２に比
例する電流が出力される。ポジションセンサ４から出力
された電流は増幅器１１により電流増幅された後信号処
理回路６に入力され、この回路６内で電圧に変換される
。この後、やはり回路６内で上記電圧の値に所定の係数
が乗算され本装置から物体１までの距離が算出され、こ
の算出された距離はデジタル値でＣＰＵ７に送出される
。なお、上記電流−電圧変換は電流Ｉ×雷電圧＝ａ（一
定）なる式に基づいて行なわれる。
点Ａから点像位置までの距離、換言すれば点Ａからの点
像の距離に比例する電流が出力されるようになっている
。したがって物体１が０１の位置にあるときは距Ｉｔ
Ｓ １に比例する電流がポジションセンサ４から出力さ
れ、また物体１が０２の位置にあるときは距離Ｓ２に比
例する電流が出力される。ポジションセンサ４から出力
された電流は増幅器１１により電流増幅された後信号処
理回路６に入力され、この回路６内で電圧に変換される
。この後、やはり回路６内で上記電圧の値に所定の係数
が乗算され本装置から物体１までの距離が算出され、こ
の算出された距離はデジタル値でＣＰＵ７に送出される
。なお、上記電流−電圧変換は電流Ｉ×雷電圧＝ａ（一
定）なる式に基づいて行なわれる。
ポジションセンサ４等の半導体装置検出素子は、イメー
ジセンサとして使用されるＣＯＤ等と異なり非分割型の
素子であるため連続した電気信号を得ることができ、位
置分解能および応答性に優れているので測距装置の受光
部としての使用に適している。しかしながら製造上素子
自体の素材の不均一性を除去することが困難であるため
不可避的に上述したような問題が生ずる。
ジセンサとして使用されるＣＯＤ等と異なり非分割型の
素子であるため連続した電気信号を得ることができ、位
置分解能および応答性に優れているので測距装置の受光
部としての使用に適している。しかしながら製造上素子
自体の素材の不均一性を除去することが困難であるため
不可避的に上述したような問題が生ずる。
第２図は、メモリ部８に記憶させる補正テーブルを作成
する様子を説明するためのグラフである。
する様子を説明するためのグラフである。
横軸は被測定物体１までの正確な距離を示すものであり
、縦軸はその被測定物体１を本装置により測定した際回
路６から出力される距離信号の値を示すものである。も
し、前述した結像レンズ５の収差、ポジションセンサ４
の不均一性等による誤差がないとすれば、上記両者は一
致して破線で示す直線からなるグラフを描くことができ
るはずである。しかし、上記誤差により、物体１の各実
測値はこの破線からずれ、例えば×２の物体位置に対し
実測値は×２＋ΔＸ２を示す。
、縦軸はその被測定物体１を本装置により測定した際回
路６から出力される距離信号の値を示すものである。も
し、前述した結像レンズ５の収差、ポジションセンサ４
の不均一性等による誤差がないとすれば、上記両者は一
致して破線で示す直線からなるグラフを描くことができ
るはずである。しかし、上記誤差により、物体１の各実
測値はこの破線からずれ、例えば×２の物体位置に対し
実測値は×２＋ΔＸ２を示す。
補正テーブルを作成するには、各実測点を通るように補
間処理を施して実線で示すような補正カーブを作成し、
この補正カーブに基づいて物体位置と実測値との関係を
全測距範囲に亘り所望の間隔毎に調べる。この後調べた
結果をメモリ部８に記憶させる。なお、上記間隔はポジ
ションセンサの位置分解能を考慮して定める必要がある
。
間処理を施して実線で示すような補正カーブを作成し、
この補正カーブに基づいて物体位置と実測値との関係を
全測距範囲に亘り所望の間隔毎に調べる。この後調べた
結果をメモリ部８に記憶させる。なお、上記間隔はポジ
ションセンサの位置分解能を考慮して定める必要がある
。
この補正テーブルに基づく距離信号の補正は以下に示す
ようにして行なわれる。すなわち、回路６からＣＰＵ７
に距離信号が入力された際その値が例えば×２＋ΔＸ２
であった場合に、ＣＰＵ７はこの値Ｘ２＋△Ｘ２をメモ
リ部８へ送出し、メモリ部８はその入力に応答して上記
補正テーブルに基づき補正値×２をＣＰＵ７に送出する
。この補正値は表示部９に表示されこれにより測定者は
物体１までの正確な距離を知ることができる。
ようにして行なわれる。すなわち、回路６からＣＰＵ７
に距離信号が入力された際その値が例えば×２＋ΔＸ２
であった場合に、ＣＰＵ７はこの値Ｘ２＋△Ｘ２をメモ
リ部８へ送出し、メモリ部８はその入力に応答して上記
補正テーブルに基づき補正値×２をＣＰＵ７に送出する
。この補正値は表示部９に表示されこれにより測定者は
物体１までの正確な距離を知ることができる。
なお、上記実施例においては信号処理回路６内で、電流
値に基づいてハード的に距離算出を行なうようにしてい
るが、このような距離算出を所定のテーブルを用いてソ
フト的に行なうようにしてもよい。
値に基づいてハード的に距離算出を行なうようにしてい
るが、このような距離算出を所定のテーブルを用いてソ
フト的に行なうようにしてもよい。
なお、上記実施例においては一次元位置検出素子として
ポジションセンサを用いているが、これに限られるもの
ではなく、位置分解能、応答性に優れた非分割型位置検
出素子であればその他のセンサを用いてもよい。
ポジションセンサを用いているが、これに限られるもの
ではなく、位置分解能、応答性に優れた非分割型位置検
出素子であればその他のセンサを用いてもよい。
第１図は本発明の実施例の測距装置を示すブロック図、
第２図は第１図の測距装置に使用される補正テーブルを
説明するためのグラフである。 １・・・被測定゛物体 ３・・・レーザ光源４
・・・ポジションセンサ ５・・・結像レンズ６・・
・倍号処理回路 ７・・・ＣＰＵ８・・・メモリ
部 ９・・・表示部部２ｒｌＡ 臀すワ イオｋ イ立 Ｊ【
第２図は第１図の測距装置に使用される補正テーブルを
説明するためのグラフである。 １・・・被測定゛物体 ３・・・レーザ光源４
・・・ポジションセンサ ５・・・結像レンズ６・・
・倍号処理回路 ７・・・ＣＰＵ８・・・メモリ
部 ９・・・表示部部２ｒｌＡ 臀すワ イオｋ イ立 Ｊ【
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 検体に平行な光ビームを投光する投光手段、この投光手
段からの光ビームの前記検体による反射光を結像レンズ
を通して点像として受光し、前記検体までの距離に応じ
て異なる該点像の位置に応じた電流を出力する一次元位
置検出素子、および 前記電流の値に応じて前記検体までの距離を算出する距
離算出回路を備えてなる測距装置において、 前記距離算出回路が、前記点像の位置と前記電流値との
関係が直線性を有するように補正を行なう補正テーブル
を含む記憶素子を備え、これにより一次元位置検出素子
を形成する素材の不均一性、前記結像レンズの収差等に
基づく誤差を除去することを特徴とする測距装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14231985A JPS623609A (ja) | 1985-06-28 | 1985-06-28 | 測距装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14231985A JPS623609A (ja) | 1985-06-28 | 1985-06-28 | 測距装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS623609A true JPS623609A (ja) | 1987-01-09 |
Family
ID=15312587
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14231985A Pending JPS623609A (ja) | 1985-06-28 | 1985-06-28 | 測距装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS623609A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0364715A (ja) * | 1989-08-02 | 1991-03-20 | Olympus Optical Co Ltd | 測距装置 |
| JPH03154814A (ja) * | 1989-11-10 | 1991-07-02 | Shinagawa Refract Co Ltd | 出力補正機能付き変位測定装置 |
| JPH05196463A (ja) * | 1992-01-23 | 1993-08-06 | Japan Radio Co Ltd | 光学式変位測定装置 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59762A (ja) * | 1982-04-05 | 1984-01-05 | テキサス・インスツルメンツ・インコ−ポレイテツド | デイジタル・プロセツサ・システム |
| JPS6086409A (ja) * | 1983-10-18 | 1985-05-16 | Canon Inc | 測距装置 |
-
1985
- 1985-06-28 JP JP14231985A patent/JPS623609A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59762A (ja) * | 1982-04-05 | 1984-01-05 | テキサス・インスツルメンツ・インコ−ポレイテツド | デイジタル・プロセツサ・システム |
| JPS6086409A (ja) * | 1983-10-18 | 1985-05-16 | Canon Inc | 測距装置 |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0364715A (ja) * | 1989-08-02 | 1991-03-20 | Olympus Optical Co Ltd | 測距装置 |
| JPH03154814A (ja) * | 1989-11-10 | 1991-07-02 | Shinagawa Refract Co Ltd | 出力補正機能付き変位測定装置 |
| JPH05196463A (ja) * | 1992-01-23 | 1993-08-06 | Japan Radio Co Ltd | 光学式変位測定装置 |
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