JPS6281522A - 距離測定装置 - Google Patents
距離測定装置Info
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- JPS6281522A JPS6281522A JP22226785A JP22226785A JPS6281522A JP S6281522 A JPS6281522 A JP S6281522A JP 22226785 A JP22226785 A JP 22226785A JP 22226785 A JP22226785 A JP 22226785A JP S6281522 A JPS6281522 A JP S6281522A
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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。
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〕
この発明は、対象物体までの距離を非接触式で測定する
距離測定装置に関する。
距離測定装置に関する。
＠２図は従来の非接触式の距離測定装置を示すものであ
り、１は光源、２は光源１より放射される光束を集束し
、測定しようとする対象物体３に投射する投光レンズで
ある。上記光源１．投元レンズ２％対象物体３は軸線Ａ
上に位置し１光源１から放射された元は投光レンズ２に
よって対象物体３上に照射され、光来の元スポット４を
形成する０ ５は元スポット４の像を結像する受光レンズ、６は受光
レンズ５によって結像される元スポット４の像の位置Ｐ
に対応した電気出力を発生する受光素子で、上記元スポ
ット４．受光レンズ５．受元素子６は軸線Ｂ上に位置し
、この場合、この軸線Ｂは前記軸線Ａとθの角度をなす
。
り、１は光源、２は光源１より放射される光束を集束し
、測定しようとする対象物体３に投射する投光レンズで
ある。上記光源１．投元レンズ２％対象物体３は軸線Ａ
上に位置し１光源１から放射された元は投光レンズ２に
よって対象物体３上に照射され、光来の元スポット４を
形成する０ ５は元スポット４の像を結像する受光レンズ、６は受光
レンズ５によって結像される元スポット４の像の位置Ｐ
に対応した電気出力を発生する受光素子で、上記元スポ
ット４．受光レンズ５．受元素子６は軸線Ｂ上に位置し
、この場合、この軸線Ｂは前記軸線Ａとθの角度をなす
。
そして、受光素子６の出力する２つの電気信号ｆＡ＋
ｔＢは、それぞれ加算器７．減算器８に入力され、加算
器７に２いて両信号の和（ｉＡ＋ｌＢ）が求められ、減
算器８に２いて両信号の差（ｉム−ｉ Ｂ）が求められ
る。９は加算器Ｔの出力で減算器８の出力を除する除算
器、１０は除算器９の位置出力ｐｔ−距離出力ｔに変換
する変換器であり。
ｔＢは、それぞれ加算器７．減算器８に入力され、加算
器７に２いて両信号の和（ｉＡ＋ｌＢ）が求められ、減
算器８に２いて両信号の差（ｉム−ｉ Ｂ）が求められ
る。９は加算器Ｔの出力で減算器８の出力を除する除算
器、１０は除算器９の位置出力ｐｔ−距離出力ｔに変換
する変換器であり。
上記加算器７．減算器８％除算器９．変換器１゜は距離
演算手段１４ｔ−構成する。
演算手段１４ｔ−構成する。
次に動作について説明する。光源１より放射される元来
は、投光レンズ２によって適当な大ぎさの元スポット４
で対象物体３に照射される。この元スポット４ｔ−受光
レンズ５が撮像し、受光素子６の受光面の上に元スポッ
ト４の像を結像する。
は、投光レンズ２によって適当な大ぎさの元スポット４
で対象物体３に照射される。この元スポット４ｔ−受光
レンズ５が撮像し、受光素子６の受光面の上に元スポッ
ト４の像を結像する。
斯かる受光素子６は、たとえば、スポット像の結像位置
に比例した光信号を両端部に向って出方する元位置検出
器と、この元位置検出器の両端部に配設され、受光面上
に入射する元信号に応じた電気信号ＩＡ、ｔＢｔ−発生
する光検出器とで構成されている。従って、上記電気信
号ｉＡ、ｉＢの値によって、元スポット像の結像位置Ｐ
は、として求めることができる。
に比例した光信号を両端部に向って出方する元位置検出
器と、この元位置検出器の両端部に配設され、受光面上
に入射する元信号に応じた電気信号ＩＡ、ｔＢｔ−発生
する光検出器とで構成されている。従って、上記電気信
号ｉＡ、ｉＢの値によって、元スポット像の結像位置Ｐ
は、として求めることができる。
ところで、受光素子６の出力は元スポット像の結像位置
Ｐとその強度とに比例した出力信号を生じる。そのため
、上記（１）式に２いては、元スポット像の強度変化に
比例して変化する信号である（ｉＡ＋ｉＢ）の項を分母
に導入し、ｊ’ｅスポット像の結像位置のみに比例する
信号を得るようにしている。
Ｐとその強度とに比例した出力信号を生じる。そのため
、上記（１）式に２いては、元スポット像の強度変化に
比例して変化する信号である（ｉＡ＋ｉＢ）の項を分母
に導入し、ｊ’ｅスポット像の結像位置のみに比例する
信号を得るようにしている。
前記加算器７と減算器８と除算器９は、受光素子６の出
力信号Ｉ Ａ、 ｌ Ｂに基づいて上記＋１１式に示さ
れる演算を実施するための演算回路を構成するものであ
り１この演算回路からは元スポット像の結像位置に対応
する出力値Ｐが得られる。
力信号Ｉ Ａ、 ｌ Ｂに基づいて上記＋１１式に示さ
れる演算を実施するための演算回路を構成するものであ
り１この演算回路からは元スポット像の結像位置に対応
する出力値Ｐが得られる。
−万、対象物体３までの距離ｔ？ｔとし、投光レンズ２
と受光レンズ５の設置間隔ｉＬとすると、ｔは。
と受光レンズ５の設置間隔ｉＬとすると、ｔは。
ｔ＝□ ・・・・・・
（２１−〇 として求めることができる。ここで、θは受光レンズ５
の設置位置及び焦点距離、受光素子６と受光レンズ５の
設置間隔、光スポット像の結像位置に係る出力Ｐによっ
て求まるものである。これらの中で位置出力Ｐ以外は固
定値として定めることができるので、結局、対象物体３
までの距離ｔは。
（２１−〇 として求めることができる。ここで、θは受光レンズ５
の設置位置及び焦点距離、受光素子６と受光レンズ５の
設置間隔、光スポット像の結像位置に係る出力Ｐによっ
て求まるものである。これらの中で位置出力Ｐ以外は固
定値として定めることができるので、結局、対象物体３
までの距離ｔは。
ｔ＝に＠Ｐ ・・・・・・（３）とし
て得られる。この場合、には上記各固定値によって決ま
る定数であり、事前の計算又は実験等により設定される
。変換器１０は上記＋３１式を実施し１位置出力Ｐを入
力して距離出力ｔを出力するものである。
て得られる。この場合、には上記各固定値によって決ま
る定数であり、事前の計算又は実験等により設定される
。変換器１０は上記＋３１式を実施し１位置出力Ｐを入
力して距離出力ｔを出力するものである。
従来の非接触式の距離測定装置は、以上のように構成さ
れているので、対象物体が投光レンズの投光軸上にない
のか、あっても測定範囲外にあるのかの判断ができない
という問題点があった。
れているので、対象物体が投光レンズの投光軸上にない
のか、あっても測定範囲外にあるのかの判断ができない
という問題点があった。
この発明は、上記のような問題点を解消するためになさ
れたものであり、対象物体が投光レンズの軸上にあるか
否かの判断のできる非接触式距離測定装置を得ることを
目的とする。
れたものであり、対象物体が投光レンズの軸上にあるか
否かの判断のできる非接触式距離測定装置を得ることを
目的とする。
この発明に係る距離測定装置は、投光レンズの周囲に対
象物体からの反射−ｊｔ、’に受ける集光レンズを有し
、この集光レンズで集光された／ｌを受ける光検出器の
電気信号に基づいて、対象物体が投光レンズの元軸上に
あるか否か、ある場合、測定可能であるか否かを状態判
別器で判別するようにし念ものである。
象物体からの反射−ｊｔ、’に受ける集光レンズを有し
、この集光レンズで集光された／ｌを受ける光検出器の
電気信号に基づいて、対象物体が投光レンズの元軸上に
あるか否か、ある場合、測定可能であるか否かを状態判
別器で判別するようにし念ものである。
この発明に２ける状態判別器は、ｆｔＪ検出器からの入
力信号により対象物体が投光レンズの元軸上にあるか否
かを判別し、その入力信号の大きさにより測定状態が適
正状態であるか否かを判別する。
力信号により対象物体が投光レンズの元軸上にあるか否
かを判別し、その入力信号の大きさにより測定状態が適
正状態であるか否かを判別する。
以下、この発明の一実施例を図面について説明する。第
１図に２いて、１〜１０．１５は前記第２図と同一部分
である。１１は投光レンズ２の周囲に設けた集光レンズ
で、Ｃの集光レンズ１１は１つの集光レンズの中心部を
欠除した集光レンズあるいは同じ点に集魚を有する複数
個の集光レンズの組合せであってもよい。１２は上記集
魚に配設され友党検出器、１３は光検出器１２からの出
力を受ける測定状態判別器であり、入力が全くない場合
にはｗＣｌの出力を、また、対象物体が光軸上にあって
も適正測定範囲外に位置するときの光検出器１２からの
入力に対しては第２の出力を出し、対象物体が適正測定
範囲内に位置するときの光検出器からの入力に対しては
出力を出さないようになっている。つまり、ある大きさ
の入力に対してのみ応答する構成である。
１図に２いて、１〜１０．１５は前記第２図と同一部分
である。１１は投光レンズ２の周囲に設けた集光レンズ
で、Ｃの集光レンズ１１は１つの集光レンズの中心部を
欠除した集光レンズあるいは同じ点に集魚を有する複数
個の集光レンズの組合せであってもよい。１２は上記集
魚に配設され友党検出器、１３は光検出器１２からの出
力を受ける測定状態判別器であり、入力が全くない場合
にはｗＣｌの出力を、また、対象物体が光軸上にあって
も適正測定範囲外に位置するときの光検出器１２からの
入力に対しては第２の出力を出し、対象物体が適正測定
範囲内に位置するときの光検出器からの入力に対しては
出力を出さないようになっている。つまり、ある大きさ
の入力に対してのみ応答する構成である。
つぎに動作について説明する。投光レンズ２の元軸上に
対象物体３を置かないで、測定動作を開始すると、対象
物体３からの反射光がないため。
対象物体３を置かないで、測定動作を開始すると、対象
物体３からの反射光がないため。
集光レンズ１１を介して光検出器１２に入射する元がな
い。従って、状態判別器１３は光検出器１２からの入力
がないため、第１の出力を出し図示しない表示装置など
に対象物体３が元軸上にないことを表示する。
い。従って、状態判別器１３は光検出器１２からの入力
がないため、第１の出力を出し図示しない表示装置など
に対象物体３が元軸上にないことを表示する。
対象物体３が光軸上の所定範囲内に位置しているときは
、この対象物体３からの反射光が集光レンズ１１１に介
して光検出器１２に入射し、この入射−ｉｆに対応する
出力が状態判別器１３に供給される。このため、状態判
別器１３からは特に出力がなく、前記第２図について説
明したことと同様の動作で距離測定動作が行われる。
、この対象物体３からの反射光が集光レンズ１１１に介
して光検出器１２に入射し、この入射−ｉｆに対応する
出力が状態判別器１３に供給される。このため、状態判
別器１３からは特に出力がなく、前記第２図について説
明したことと同様の動作で距離測定動作が行われる。
一方、上記対象物体３が適正な測定範囲外、つまり、投
光レンズ２に近接して配設され念り、離れすぎて配設さ
れたりして、状態判別器１３の入力が大きすぎたり小さ
すぎたりしたとぎは、状態判別器１３から第２の出力が
出力され１図示しない表示装置などに対象物体３が適正
測定範囲外にあることを表示するとともに上記第２の出
力を利用して対象物体の載置台（図示せず）を移動させ
て該対象物体を測定範囲内に移動させる。
光レンズ２に近接して配設され念り、離れすぎて配設さ
れたりして、状態判別器１３の入力が大きすぎたり小さ
すぎたりしたとぎは、状態判別器１３から第２の出力が
出力され１図示しない表示装置などに対象物体３が適正
測定範囲外にあることを表示するとともに上記第２の出
力を利用して対象物体の載置台（図示せず）を移動させ
て該対象物体を測定範囲内に移動させる。
以上のように、この発明によれば、対象物体からの反射
光を受ける集光レンズを投光レンズの周囲に設けたから
、この投光レンズの元軸上に対象物体があるか否かを該
対象物体からの反射光を有効に利用して効率よく判別す
るとともに元軸上の対象物体が適正な測定範囲内にある
か否かも判別することができるので、測定の失敗がなく
、距離測定装置の性能向上を図るという効果がある。
光を受ける集光レンズを投光レンズの周囲に設けたから
、この投光レンズの元軸上に対象物体があるか否かを該
対象物体からの反射光を有効に利用して効率よく判別す
るとともに元軸上の対象物体が適正な測定範囲内にある
か否かも判別することができるので、測定の失敗がなく
、距離測定装置の性能向上を図るという効果がある。
第１図はこの発明の一実施例を示す距離測定装置の構成
図、第２図は従来の距離測定装置の構成図である。 １は光源、２は投光レンズ、３は対象物体、４は元スポ
ット像、５は受光レンズ、６は受光素子、１１は集光レ
ンズ、１２は光検出器、１３は状態判別器、１４は距離
演算手段。 な２、図中、同一符号は同−又は相当部分を示すＯ 特許出願人 三菱電機株式会社 代理人 弁理士 １） 澤 博 昭（外２名）
−− 手続補正書（自発） 待１；′「庁長官殿 １、事件の表示 特願昭６０−２２２２６７号２、
発明の名称 距離測定装置 ３、補正をする者 事件との関係 特許出願人 住 所 東京都千代０１区丸の内二丁目２番３号
名 称 （６０１）三菱電機株式会社代表者 志岐守
哉 ４、代 理 人 郵便番号 １０５住 所
東京都港区西新橋１丁目４番１０号５、補正の対象 １１） 明細書の特許請求の範囲の欄１２）明細書の
発明の詳細な説明の欄 ６、補正の内容 （１）特許請求の範囲を別紙のとおシ補正する。 １２１明細；ＩＦをつぎのとおり訂ｉＥする。 ７、添付書類の目録 補正後の特許請求の範囲と記載した書面 １通以上 補正後の特許請求の範囲 光源からの光を対象物体に対して適当な大きさの光スポ
ットとして照射する投光レンズと、上記光スポットの像
を結像する受光レンズと、光スポツト像の結像位置に対
応した電気信号を出力する受光素子と、この受光素子の
各出力に基づいて測定距離を演算する距離演算手段と、
前記投光レンズの周囲に前記対象物体からの反射光を受
ける集光レンズと、この集光レンズの集光点に設けた光
検出器と、この光検出器からの出力を受けて対象物体の
有無および該対象物体が適正測定範囲内にあるか否かを
判別する状態判別器とを備えた距離測定装置。
図、第２図は従来の距離測定装置の構成図である。 １は光源、２は投光レンズ、３は対象物体、４は元スポ
ット像、５は受光レンズ、６は受光素子、１１は集光レ
ンズ、１２は光検出器、１３は状態判別器、１４は距離
演算手段。 な２、図中、同一符号は同−又は相当部分を示すＯ 特許出願人 三菱電機株式会社 代理人 弁理士 １） 澤 博 昭（外２名）
−− 手続補正書（自発） 待１；′「庁長官殿 １、事件の表示 特願昭６０−２２２２６７号２、
発明の名称 距離測定装置 ３、補正をする者 事件との関係 特許出願人 住 所 東京都千代０１区丸の内二丁目２番３号
名 称 （６０１）三菱電機株式会社代表者 志岐守
哉 ４、代 理 人 郵便番号 １０５住 所
東京都港区西新橋１丁目４番１０号５、補正の対象 １１） 明細書の特許請求の範囲の欄１２）明細書の
発明の詳細な説明の欄 ６、補正の内容 （１）特許請求の範囲を別紙のとおシ補正する。 １２１明細；ＩＦをつぎのとおり訂ｉＥする。 ７、添付書類の目録 補正後の特許請求の範囲と記載した書面 １通以上 補正後の特許請求の範囲 光源からの光を対象物体に対して適当な大きさの光スポ
ットとして照射する投光レンズと、上記光スポットの像
を結像する受光レンズと、光スポツト像の結像位置に対
応した電気信号を出力する受光素子と、この受光素子の
各出力に基づいて測定距離を演算する距離演算手段と、
前記投光レンズの周囲に前記対象物体からの反射光を受
ける集光レンズと、この集光レンズの集光点に設けた光
検出器と、この光検出器からの出力を受けて対象物体の
有無および該対象物体が適正測定範囲内にあるか否かを
判別する状態判別器とを備えた距離測定装置。
Claims (1)
- 光源からの光を対象物体に対して適当な大きさの光スポ
ットとして照射する投光レンズと、上記光スポットの像
を結像する受光レンズと、光スポット像の結像位置に比
例した複数個の電気信号を出力する受光素子と、この受
光素子の各出力に基づいて測定距離を演算する距離演算
手段と、前記投光レンズの周囲に前記対象物体からの反
射光を受ける集光レンズと、この集光レンズの集光点に
設けた光検出器と、この光検出器からの出力を受けて対
象物体の有無および該対象物体が適正測定範囲内にある
か否かを判別する状態判別器とを備えた距離測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22226785A JPS6281522A (ja) | 1985-10-04 | 1985-10-04 | 距離測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22226785A JPS6281522A (ja) | 1985-10-04 | 1985-10-04 | 距離測定装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6281522A true JPS6281522A (ja) | 1987-04-15 |
Family
ID=16779706
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22226785A Pending JPS6281522A (ja) | 1985-10-04 | 1985-10-04 | 距離測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6281522A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01167608A (ja) * | 1987-12-23 | 1989-07-03 | Sunx Ltd | 距離センサ |
| JPH01203919A (ja) * | 1988-02-10 | 1989-08-16 | Hamamatsu Photonics Kk | 距離検出器 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS51146850A (en) * | 1975-06-11 | 1976-12-16 | Mitsubishi Electric Corp | Optical detector |
| JPS5852514A (ja) * | 1981-08-11 | 1983-03-28 | カ−ル・エリツク・モランデル | 光源−観測面間距離測定装置 |
-
1985
- 1985-10-04 JP JP22226785A patent/JPS6281522A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS51146850A (en) * | 1975-06-11 | 1976-12-16 | Mitsubishi Electric Corp | Optical detector |
| JPS5852514A (ja) * | 1981-08-11 | 1983-03-28 | カ−ル・エリツク・モランデル | 光源−観測面間距離測定装置 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01167608A (ja) * | 1987-12-23 | 1989-07-03 | Sunx Ltd | 距離センサ |
| JPH01203919A (ja) * | 1988-02-10 | 1989-08-16 | Hamamatsu Photonics Kk | 距離検出器 |
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