JP3224711B2 - 測距装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、対物間距離を測定する
ための測距装置に関し、コンピュータが外部空間の状況
を認識するための視覚センサなどとして利用される。

【０００２】パーソナルコンピュータにおいては、ユー
ザー層が拡がり日常生活にまで浸透するにつれて、使い
やすく親しみやすいことが重要な要素となってきた。視
覚センサは、コンピュータと人間とのコミュニケーショ
ンに欠かせないヒューマンインタフェースである。その
ため、パーソナルユースに適した安価な視覚センサの提
供が望まれている。

【０００３】

【従来の技術】カメラの自動焦点調節用の測距手段とし
て、検出光の投光方向と受光方向とのズレを測る三角測
量式の測距器が広く用いられている。一般に、この種の
測距器は、赤外発光素子とＰＳＤ（位置検知形検出器）
とを備え、変調した赤外光の送受を行うことによって誤
検出を防ぐように構成されている。なお、測距精度を高
めるために、遠距離用の発光素子と近距離用の発光素子
とを設け、これらを受光量が適正範囲内となるように切
り換えて用いる技術が知られている（特開昭６３−２８
２６１１号）。

【０００４】一方、産業用ロボットにおいても、カメラ
と同様に三角測量式の測距器が視覚センサとして用いら
れている。ただし、１つの測距器で測定可能な測距範囲
（視野）は狭い。そのため、特に移動ロボットなどで
は、測距範囲を拡げるために複数の測距器を投光方向
（測距方向）が互いに異なるように配置し、各測距器を
同時又は順に駆動することによって障害物や移動目標物
の検出が行われている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上述のように複数の測
距器を適当に配置して測距範囲を拡げる手法は、測距器
自体又は測距ビームのスキャンによって測距範囲を拡げ
る手法と比べて、機械的可動部が無く信頼性や保守の面
などで有利である。

【０００６】しかし、従来では、測距範囲をさらに拡
げ、又は測距範囲を細分化して分解能を高めようとする
と、測距器を構成する発光素子及び受光素子が同数ずつ
増えてしまい、部品点数が大幅に増大するという問題が
あった。特に検出光を変調する場合には、変調回路及び
変調された光を抽出する受光回路の数も同様に増大する
ことから、構成の複雑化とそれに伴うコストアップが顕
著になる。

【０００７】本発明は、このような問題に鑑みてなされ
たもので、２次元空間における対物間距離の測定を、で
きるだけ少ない部品点数で実現することを目的としてい
る。

【０００８】請求項１の発明に係る測距装置は、仮想平
面に沿って放射状に拡がる２以上のＭ個の測距方向のそ
れぞれに対して１つずつ設けられ、前記各測距方向の前
方に向けて検出光を射出するＭ個の投光器と、前記仮想
平面から離れた位置に、それぞれが前記Ｍ個の投光器に
対する共通の光電変換手段として、それぞれの受光範囲
に前記Ｍ個の測距方向の全てが含まれるように配置され
た２以上のＮ個の光検出器と、前記各測距方向におい
て、前記投光器の光軸上の互いに異なる位置で反射した
前記検出光をそれらの反射位置に応じて選択的に前記Ｎ
個の光検出器に入射させるための受光範囲制限手段と、
前記Ｍ個の投光器を１個ずつ順に選択的に発光させる測
距方向切換え手段と、を有してなる。

【０００９】請求項２の発明に係る測距装置は、前記Ｎ
個の光検出器が、前記仮想平面と直交する面に沿って配
置されてなる。請求項３の発明に係る測距装置は、前記
受光範囲制限手段として、Ｎ段のスリットが設けられて
なる。

【００１０】請求項４の発明に係る測距装置は、前記受
光範囲制限手段として、前記仮想平面と平行な平面上に
Ｍ個のレンズが配列されてなる。請求項５の発明に係る
測距装置は、仮想平面に沿って放射状に拡がる２以上の
Ｍ個の測距方向のそれぞれに対して１つずつ設けられ、
前記各測距方向の前方に向けて検出光を射出するＭ個の
投光器と、前記Ｍ個の投光器に対する共通の光電変換手
段として前記仮想平面から離れた位置に前記Ｍ個の測距
方向の全てが受光範囲に含まれるように配置され、前記
仮想平面と直交する面に沿った検知軸方向の入射光量分
布に応じた信号を出力する位置検知形の光検出器と、前
記各測距方向において、前記投光器の光軸上の互いに異
なる位置で反射した前記検出光を、前記光検出器の受光
面における前記検知軸方向の互いに異なる位置に入射さ
せるための受光範囲制限手段と、前記Ｍ個の投光器を１
個ずつ順に選択的に発光させる測距方向切換え手段と、
を有してなる。

【００１１】請求項６の発明に係る測距装置は、前記投
光器と前記光検出器との間にマイクロホンが配置されて
なる。

【００１２】

【作用】Ｎ個の光検出器は、それぞれが全ての投光器の
射出した検出光の反射光を検出することができる。

【００１３】測距方向切換え手段によってＭ個の投光器
が択一的に選択される。選択された投光器は、それに対
応した測距方向に向けて検出光を射出する。検出光の光
軸上、すなわち測距方向に物体（人体を含む）があれ
ば、その物体の表面で反射した検出光が、Ｎ個の光検出
器のいずれか１つに入射する。

【００１４】光検出器が検出光を検出すれば、仮想平面
（測距対象の２次元空間）内に物体の存在することが判
り、そのときにどの投光器が選択されているかによって
物体の存在する方向が判る。そして、Ｎ個の内のいずれ
の光検出器が検出光を検出したかによって対物間距離が
判る。

【００１５】検知軸方向の入射光量分布に応じた信号を
出力する位置検知形の光検出器を用いる場合は、１個の
光検出器で対物間距離を測定することができる。

【００１６】

【実施例】図１は本発明に係る測距装置１の機能構成を
示すブロック図である。測距装置１は、検出光を発して
対物間距離に応じた光電変換信号を出力する光学系１０
と、光学系１０による投光の制御及び光電変換信号の処
理を担う制御系２０とから構成されており、例えば物体
認識システムの視覚情報入力手段として利用される。

【００１７】光学系１０は、７つの投光器１１、５つの
光検出器１２、及び各光検出器１２の受光範囲を制限す
るための光学手段であるスリット１３を有している。各
投光器１１は、赤外発光ダイオードと集光レンズとから
なる。また、各光検出器１２は、結像レンズとフォトト
ランジスタとからなる。

【００１８】制御系２０は、測距方向切換え手段として
の機能をもつＭＰＵ（ｍｉｃｒｏｐｒｏｃｅｓｓｏｒ
ｕｔｉｔ）２１、検出光を４０ｋＨｚ程度の周波数で点
滅させる変調回路２２、各投光器１１に駆動電流を供給
するドライバ回路２３、各光検出器１２の出力（受光信
号）を増幅する増幅回路２４、増幅された受光信号から
検出光に対応した変調成分を抽出するバンドパスフィル
タ２５、抽出された変調成分を量子化するＡ／Ｄ変換部
２６、及び、測距結果をパーソナルコンピュータなどの
外部の視覚情報処理手段（ホスト）へ送信するためのホ
ストインタフェース２７を有している。

【００１９】ＭＰＵ２１は、その構成の図示を省略した
が、プログラムを実行するＣＰＵ、予めプログラムや演
算用データが格納されたＲＯＭ、プログラム実行のワー
クエリアとなるＲＡＭ、及びＩ／Ｏポートから構成され
ている。

【００２０】図２は光学系１０の外観図、図３は図２の
ＩＩＩ矢視断面図、図４は図３のＩＶ矢視断面図、図５
は光学系１０による測距の原理を示す図である。なお、
図２（Ａ）は光学系１０の平面図であり、図２（Ｂ）は
光学系１０の正面図である。

【００２１】これらの図において、光学系１０は、黒色
の樹脂からなるブロック１５を基体として構成されてい
る。ブロック１５は、５つのスリット１３が形成された
球冠状の下部ブロック１５ａと、略半円柱状の上部ブロ
ック１５ｂとを一体化した成形体である。

【００２２】上部ブロック１５ｂの上面に、７つの案内
溝５１ａを有した円弧状の壁部５１が形成されており、
これら案内溝５１ａに１つずつ上述の投光器１１が嵌め
込まれて位置決めされている。図２（Ａ）及び図５に示
すように、各投光器１１は、仮想の視点Ｐを中心に仮想
平面ＶＳに沿って例えば１５°間隔で放射状に拡がる計
７つの測距方向Ｍ１〜７に対して１つずつ設けられ、各
測距方向Ｍ１〜７の前方に向けて赤外光（検出光）を射
出するように配置されている。つまり、各投光器１１の
光軸が測距方向Ｍ１〜７と一致するように、案内溝５１
ａが形成されている。

【００２３】一方、下部ブロック１５ａにおいては、図
３に示すように、仮想の点Ｑを中心に例えば６°間隔で
放射状に拡がる計５つの直線に沿って、５段のスリット
１３が形成されている。

【００２４】各スリット１３は、図４に示すように、ブ
ロック１５の背面側から正面側に向かって横方向に拡が
る平面視形状が扇形の偏平な空隙である。このようなス
リット１３の背面側の端部（すなわち扇形の中心）に、
光検出器１２が１つずつ配置されている。各スリット１
３における扇形の中心角は７つの測距方向Ｍ１〜７のそ
れぞれの前方で反射した検出光を受光可能な角度に設定
されている。

【００２５】つまり、５つの光検出器１２は、それぞれ
が７つの投光器１１の共通の光電変換手段として設けら
れており、仮想平面ＶＳと直交する面（例えば仮想平面
ＶＳを水平面としたときの鉛直面）に沿って、仮想平面
ＶＳから離して１列に配置されている。そして、仮想平
面ＶＳに対する各スリット１３の傾きを互いに異ならせ
ることによって、各測距方向Ｍ１〜７における前方側の
互いに異なる位置で反射した検出光がその反射位置に応
じて選択的に光検出器１２に入射するように、各光検出
器１２の受光範囲が制限されている。

【００２６】次に、光学系１０による測距の原理を制御
系２０の動作と合わせて説明する。図５（Ａ）におい
て、各投光器１１は、上述したように仮想の視点Ｐを中
心に放射状に配置されている。図５（Ａ）では３つの測
距方向Ｍ１〜３を示したが、光学系１０における測距方
向Ｍ１〜７の数は７であって、各測距方向の間の角度は
１５°であるので、測距の対象領域（視野）は中心角が
９０°（１５°×６）の扇形の２次元空間である。

【００２７】制御系２０のＭＰＵ２１は、７つの投光器
１１を１つずつ順に選択し、時分割で各測距方向Ｍ１〜
７に検出光を射出させる。測距方向Ｍ１〜７、すなわち
検出光の光軸上に物体があれば、検出光はその物体の表
面で乱反射して一部が光検出器１２側へ戻る。

【００２８】一方、各光検出器１２は、図５（Ｂ）のよ
うに、仮想平面（投光器１１の光軸を含む面）ＶＳから
離して配置され、それらの受光範囲はスリット１３によ
って制限されている。そのため、例えば投光器１１の光
軸上の点Ｐ１を含む所定範囲ｗ１内の位置で反射した検
出光は、１つの光検出器１２に入射する。また、投光器
１１からみて点Ｐ１より遠い点Ｐ２を含む所定範囲ｗ２
内の位置で反射した検出光は、他の１つの光検出器１２
に入射する。

【００２９】したがって、５つの内のいずれの光検出器
１２が検出光を検出したかによって対物間距離が判る。
そして、そのときにどの投光器１２が選択発光状態であ
るかによって物体の存在する方向が判る。

【００３０】ＭＰＵ２１は、Ａ／Ｄ変換部２６の出力す
る各光検出器１２に対応した５つの検出データを取り込
んで対物間距離を算出し、その結果を測距方向を示すデ
ータとともに、ホストインタフェース２７を介してホス
トへ送出する。この一連の処理は、例えば１００ｍｓの
周期で繰り返し行われる。ホストでは、次々に入力され
るデータに基づいて、物体の移動状況が認識される。

【００３１】なお、各スリット１３の光学寸法条件が同
一であれば、各光検出器１２の入射光軸と仮想平面ＶＳ
との交差角度θ１，θ２が投光器１１から遠いほど小さ
いので、各光検出器１２に対応した位置範囲ｗ１，ｗ２
は投光器１１から遠いほど広い。また、実際には投光器
１１から射出する検出光は完全な直線ビームではなく投
光器１１から遠ざかるにつれて拡がるので、点Ｐ２での
反射光量は点Ｐ１での反射光量よりも少なく、各光検出
器１２の入射光量に差異が生じる。ただし、スリット１
３の光学寸法条件、及び光電変換信号の増幅率などを適
切に設定することよって、位置に係わらず検出条件を容
易に均一化することができる。

【００３２】図６は第２実施例の測距装置２の機能構成
を示すブロック図である。図６において、図１〜図５と
同一機能を有する構成要素には同一の符号を付してあ
る。以下の図においても同様である。

【００３３】測距装置２は、光学系１０Ｂ、制御系２０
Ｂ、及び音声検出手段としてのマイクロホン３０から構
成されており、例えば物体認識システムにおける視覚情
報及び聴覚情報の入力手段として利用される。マイクロ
ホン３０は、測距装置２に接近した物体が人間のように
音声を発するか否かを判別することによって物体認識の
実用性を高めるために設けられている。

【００３４】光学系１０Ｂは、７つの投光器１１、３つ
の光検出器１２、及び各光検出器１２の受光範囲を制限
するための光学手段であるレンズ１４を有している。各
投光器１１は、赤外発光ダイオードと集光レンズとから
なる。また、各光検出器１２は、フォトトランジスタか
らなる。

【００３５】制御系２０Ｂは、測距方向切換え手段とし
ての機能をもつＭＰＵ２１Ｂ、検出光を点滅させる変調
回路２２、各投光器１１に駆動電流を供給するドライバ
回路２３、各光検出器１２の受光信号を増幅する増幅回
路２４、増幅された受光信号から検出光に対応した変調
成分を抽出するバンドパスフィルタ２５、抽出された変
調成分を量子化するＡ／Ｄ変換部２６、マイクロホン３
０の出力（音声信号）を増幅する増幅回路３１、増幅さ
れた音声信号を量子化するＡ／Ｄ変換部３２、及び、測
定結果をパーソナルコンピュータなどの外部の情報処理
手段（ホスト）へ送信するためのホストインタフェース
２７を有している。

【００３６】図７は図６の光学系１０Ｂの外観図、図８
は図７のVIII矢視断面図、図９は図８のＩＸ矢視断面図
である。なお、図７（Ａ）は光学系１０Ｂの平面図であ
り、図７（Ｂ）は光学系１０Ｂの正面図である。

【００３７】光学系１０Ｂは、正面側の下部が張り出し
た略半円柱状のブロック１５Ｂを基体として構成されて
いる。ブロック１５Ｂの上面に７つの案内溝５１ａを有
した円弧状の壁部５１が形成されており、これら案内溝
５１ａに１つずつ上述の投光器１１が嵌め込まれて位置
決めされている。図７（Ａ）のように、各投光器１１
は、仮想の視点Ｐを中心に同一平面に沿って例えば１５
°間隔で放射状に拡がる計７つの測距方向Ｍ１〜７に対
して１つずつ設けられ、各測距方向Ｍ１〜７の前方に向
けて赤外光（検出光）を射出するように配置されてい
る。

【００３８】ブロック１５Ｂの下方の内部には、図９に
示すように、ブロック１５Ｂの背面側から正面側に向か
って横方向に拡がる平面視形状が扇形の空隙５５が形成
されている。この空隙５５の背面側の端部（すなわち扇
形の中心）に、３つの光検出器１２が上下方向に一列に
配置されている。空隙５５における扇形の中心角は７つ
の測距方向Ｍ１〜７のそれぞれの前方で反射した検出光
を受光可能な角度に設定されている。つまり、３つの光
検出器１２は、仮想平面ＶＳと直交し且つ測距方向Ｍ４
の線分を含む面に沿って仮想平面ＶＳから離して配置さ
れており、それぞれが７つの投光器１１の共通の光電変
換手段となる。

【００３９】そして、空隙５５の正面側の上部に、７つ
のレンズ１４が仮想平面ＶＳと平行な平面上において放
射状に配置されている。これらのレンズ１４によって、
各測距方向Ｍ１〜７における前方側の互いに異なる位置
で反射した検出光がその反射位置に応じて選択的に光検
出器１２に入射し、各光検出器１２の受光範囲が制限さ
れる。

【００４０】測距装置２においても上述の測距装置１と
同様に、制御系２０ＢのＭＰＵ２１Ｂは、７つの投光器
１１を１つずつ順に選択し、時分割で各測距方向Ｍ１〜
７に検出光を射出させる。測距方向Ｍ１〜７、すなわち
検出光の光軸上に物体があれば、検出光はその物体の表
面で乱反射して一部が光検出器１２側へ戻る。

【００４１】一方、各光検出器１２は仮想平面ＶＳから
離して配置され、それらの受光範囲はレンズ１４によっ
て制限されている。そのため、例えば投光器１１の光軸
上の比較的に投光器１１に近い点Ｐ４で反射した検出光
は、最下段の光検出器１２に入射する。点Ｐ４より遠い
位置で反射した検出光は中段の光検出器１２に入射し、
さらに遠い位置で反射した検出光は最上段の光検出器１
２に入射する。

【００４２】したがって、３つの内のいずれの光検出器
１２が検出光を検出したかによって対物間距離が判る。
そして、そのときにどの投光器１２が選択発光状態であ
るかによって物体の存在する方向が判る。

【００４３】図１０は第３実施例の測距装置３の機能構
成を示すブロック図、図１１は図１０の光学系１０Ｃの
構成を示す断面図である。測距装置３は、光学系１０Ｃ
と制御系２０Ｃとから構成されている。

【００４４】光学系１０Ｃは、仮想平面ＶＳに沿って放
射状に拡がる７つの測距方向Ｍ１〜７のそれぞれに対し
て１つずつ設けられた計７個の投光器１１、７個の投光
器１１に対する共通の光電変換手段として設けられた位
置検知形の１個の光検出器（以下、ＰＳＤという）１２
０、及び、受光範囲制限手段として測距方向Ｍ１〜７毎
に設けられた計７つのレンズ１４を有している。レンズ
１４の配置位置は上述の測距装置２と同一である。

【００４５】ＰＳＤ１２０は、受光面１２０ａの検知軸
方向の長さが６ｍｍ程度の比較的に大型の検出器であ
り、図１１のように、空隙５５の背面側の端部に配置さ
れている。ＰＳＤ１２０の検知軸方向はブロック１５Ｂ
の上下方向である。つまり、ＰＳＤ１２０は、仮想平面
ＶＳと直交する面に沿った方向の入射光量分布に応じた
信号を出力する。

【００４６】制御系２０Ｃは、測距方向切換え手段とし
ての機能をもつＭＰＵ２１Ｃ、検出光を点滅させる変調
回路２２、各投光器１１に駆動電流を供給するドライバ
回路２３、ＰＳＤ１２０からの２つの受光信号を増幅す
る増幅回路２４Ｃ、増幅された２つの受光信号の相対比
を受光位置情報として出力する演算回路２５Ｃ、受光位
置情報を量子化するＡ／Ｄ変換部２６Ｃ、及び、ホスト
インタフェース２７を有している。

【００４７】ＭＰＵ２１Ｃは、７つの投光器１１を１つ
ずつ順に選択し、時分割で各測距方向Ｍ１〜７に検出光
を射出させる。測距方向Ｍ１〜７に物体があれば、検出
光はその物体の表面で乱反射して一部がＰＳＤ１２０側
へ戻る。

【００４８】一方、ＰＳＤ１２０は仮想平面ＶＳから離
して配置され、それらの受光範囲はレンズ１４によって
制限されているので、投光器１１の光軸上の比較的に投
光器１１に近い点Ｐ４で反射した検出光は、ＰＳＤ１２
０の受光面１２０ａの下端付近に入射する。点Ｐ４より
遠い位置で反射した検出光は受光面１２０ａの上下方向
の中央部に入射し、さらに遠い位置で反射した検出光は
受光面１２０ａの上端付近に入射する。

【００４９】したがって、受光面内のどの位置に検出光
が入射したかによって対物間距離が判る。そして、その
ときにどの投光器１２が選択発光状態であるかによって
物体の存在する方向が判る。ＰＳＤ１２０によれば、所
定範囲内で実質的に無段階で且つ高精度の測距を行うこ
とができる。

【００５０】上述の実施例によれば、７方向の測距を７
つの投光器１１と５つの光検出器１２とによって実現す
ることができ、従来例のように７つの測距器（投光器＋
光検出器）を互いに異なる方向に向けて配置する場合と
比べて、光検出器１１の個数を低減することができる。
光検出器１２を仮想平面ＶＳと直交する面に沿って配列
したので、光学系１０，１０Ｂのコンパクト化を図るこ
とができる。

【００５１】また、投光器１１に代えて７つの光検出器
１２を設け、光検出器１２に代えて５つの投光器１１を
設けた場合も、上述の実施例と同様の分解能の測距が可
能であるが、上述の実施例によれば、信号処理の複雑な
受光側の部品個数が投光側より少ないので、制御系２０
の回路構成をより簡単化することができる。

【００５２】図２の実施例によれば、また、ブロック１
５に設けたスリット１３によって受光範囲を制限するよ
うにしたので、特別の光学部品を用いる場合に比べて光
学系１０の部品点数が少なく構造が簡単であり、測距装
置１の低価格化を図ることができる。

【００５３】図７及び図１１の実施例によれば、また、
ブロック１５Ｂに設けたレンズ１４によって受光範囲を
制限するようにしたので、レンズ１４の設計によって比
較的に自由に光路を設定することができることから、ス
リット１３による場合と比べてブロック１５Ｂのコンパ
クト化を図ることが容易になる。

【００５４】図７の実施例によれば、光検出器１２，１
２０を仮想平面ＶＳから離すために必然的に生じる投光
器１１と光検出器１２，１２０との間隙にマイクロホン
３０を配置したので、マイクロホン３０の取り付けによ
るブロック１５Ｂの大型化を避けることができ、コンパ
クト性に優れ且つ音声検出機能を有する多機能の測距装
置２を得ることができる。

【００５５】上述の図１乃至図９の実施例においては、
光検出器１２としてフォトトランジスタに代表されるデ
ィスクリート部品を用いるものとして説明したが、多数
の受光部を集積化したＣＣＤアレイなどの撮像デバイス
を、全ての投光器１１に対する共通の光電変換手段とし
て設け、それによって測距の分解能を高めるようにして
もよい。その場合には、個々の受光部が本発明の光検出
器に対応することになる。

【００５６】上述の実施例において、７つの投光器１１
のそれぞれの光量を、光電変換出力に測距方向Ｍ１〜７
による差異が生じないように、光検出器１２の入射角感
度特性（指向性）に応じて適当に設定することによっ
て、より高精度の測距を容易に実現することができる。

【００５７】上述の実施例において、測距方向Ｍ１〜７
は、水平方向、仰角方向、又は俯角方向であってもよ
く、光学系１０，１０Ｂ，１０Ｃと対象物との位置関係
に合わせて最適化すればよい。

【００５８】上述の実施例において、測距方向Ｍ１〜７
の数（分解能）、光検出器１２の数、投光器１１及び光
検出器１２の構成、ブロック１５，１５Ｂの材質及び形
状など、光学系１０，１０Ｂ，１０Ｃの構成、並びに制
御系２０，２０Ｂ，２０Ｃの回路構成は種々変更するこ
とができる。例えば、円弧状などの所定形状のレンズを
用いて受光範囲を制限してもよい。また、Ｍ個の投光器
１１を互いに向きを異ならせて直線状に配列することが
でき、Ｎ個の光検出器１２を仮想平面ＶＳとほぼ平行に
配列することができる。

【００５９】

【発明の効果】請求項１乃至請求項３の発明によれば、
２次元空間における対物間距離の測定を、できるだけ少
ない部品点数で実現することができる。

【００６０】請求項２の発明によれば、装置のコンパク
ト化を図ることができる。請求項３の発明によれば、構
造をより簡単化することができる。請求項４の発明によ
れば、装置をよりコンパクト化することができる。

【００６１】請求項５の発明によれば、部品点数を増大
することなく測距の分解能を高めることができる。請求
項６の発明によれば、大型化を避けつつ音声検出機能の
付加を実現することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る測距装置の機能構成を示すブロッ
ク図である。

【図２】測距装置の光学系の外観図である。

【図３】図２のＩＩＩ矢視断面図である。

【図４】図３のＩＶ矢視断面図である。

【図５】光学系による測距の原理を示す図である。

【図６】第２実施例の測距装置の機能構成を示すブロッ
ク図である。

【図７】図６の光学系の外観図である。

【図８】図７のVIII矢視断面図である。

【図９】図８のＩＸ矢視断面図である。

【図１０】第３実施例の測距装置の機能構成を示すブロ
ック図である。

【図１１】図１０の光学系の構成を示す断面図である。

【符号の説明】

１，２，３ 測距装置 １１ 投光器 １２ 光検出器 １３ スリット（受光範囲制限手段） １４ レンズ（受光範囲制限手段） ２１，２１Ｂ，２１Ｃ ＭＰＵ（測距方向切換え手段） ３０ マイクロホン Ｍ１〜７ 測距方向 ＶＳ 仮想平面 １２０ ＰＳＤ（位置検知形の光検出器）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 安部 文隆 神奈川県川崎市中原区上小田中1015番地 富士通株式会社内 (56)参考文献 特開 昭61−272725（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−233610（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−297365（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G01C 3/00 G02B 7/00

Claims (6)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】仮想平面に沿って放射状に拡がる２以上の
   Ｍ個の測距方向のそれぞれに対して１つずつ設けられ、
   前記各測距方向の前方に向けて検出光を射出するＭ個の
   投光器と、 前記仮想平面から離れた位置に、それぞれが前記Ｍ個の
   投光器に対する共通の光電変換手段として、それぞれの
   受光範囲に前記Ｍ個の測距方向の全てが含まれるように
   配置された２以上のＮ個の光検出器と、 前記各測距方向において、前記投光器の光軸上の互いに
   異なる位置で反射した前記検出光をそれらの反射位置に
   応じて選択的に前記Ｎ個の光検出器に入射させるための
   受光範囲制限手段と、 前記Ｍ個の投光器を１個ずつ順に選択的に発光させる測
   距方向切換え手段と、 を有してなることを特徴とする測距装置。
2. 【請求項２】前記Ｎ個の光検出器は、前記仮想平面と直
   交する面に沿って配置されてなる請求項１記載の測距装
   置。
3. 【請求項３】前記受光範囲制限手段として、Ｎ段のスリ
   ットが設けられてなる請求項１又は請求項２記載の測距
   装置。
4. 【請求項４】前記受光範囲制限手段として、前記仮想平
   面と平行な平面上にＭ個のレンズが配列されてなる請求
   項１又は請求項２記載の測距装置。
5. 【請求項５】仮想平面に沿って放射状に拡がる２以上の
   Ｍ個の測距方向のそれぞれに対して１つずつ設けられ、
   前記各測距方向の前方に向けて検出光を射出するＭ個の
   投光器と、 前記Ｍ個の投光器に対する共通の光電変換手段として前
   記仮想平面から離れた位置に前記Ｍ個の測距方向の全て
   が受光範囲に含まれるように配置され、前記仮想平面と
   直交する面に沿った検知軸方向の入射光量分布に応じた
   信号を出力する位置検知形の光検出器と、 前記各測距方向において、前記投光器の光軸上の互いに
   異なる位置で反射した前記検出光を、前記光検出器の受
   光面における前記検知軸方向の互いに異なる位置に入射
   させるための受光範囲制限手段と、 前記Ｍ個の投光器を１個ずつ順に選択的に発光させる測
   距方向切換え手段と、 を有してなることを特徴とする測距装置。
6. 【請求項６】前記投光器と前記光検出器との間にマイク
   ロホンが配置されてなる請求項１乃至請求項５のいずれ
   かに記載の測距装置。