JPH0854230A - 光学式距離計 - Google Patents
光学式距離計Info
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- JPH0854230A JPH0854230A JP18843194A JP18843194A JPH0854230A JP H0854230 A JPH0854230 A JP H0854230A JP 18843194 A JP18843194 A JP 18843194A JP 18843194 A JP18843194 A JP 18843194A JP H0854230 A JPH0854230 A JP H0854230A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 光学的位置検出素子の受光面に取り込む受光
光量が測定対象物の表面状態の変化により大きく変動す
ることを抑制して、高い測定精度を有する光学式距離計
を提供する。 【構成】 測定対象物(5)の表面にスポット光を照射
し、測定対象物の表面の光点(P)を光学的位置検出素
子(4)の受光面に結像し、三角測量法により測定対象
物の表面までの距離を検出する光学式距離計において、
スポット光を測定対象物の表面へ投光する投光軸(m)
と、光学的位置検出素子で受光する受光軸(n)とは、
測定対象物の表面の法線(k)を挟んで互いに反対側に
あり、この法線に対してゼロでない角度をなしているこ
とを特徴とする。
光量が測定対象物の表面状態の変化により大きく変動す
ることを抑制して、高い測定精度を有する光学式距離計
を提供する。 【構成】 測定対象物(5)の表面にスポット光を照射
し、測定対象物の表面の光点(P)を光学的位置検出素
子(4)の受光面に結像し、三角測量法により測定対象
物の表面までの距離を検出する光学式距離計において、
スポット光を測定対象物の表面へ投光する投光軸(m)
と、光学的位置検出素子で受光する受光軸(n)とは、
測定対象物の表面の法線(k)を挟んで互いに反対側に
あり、この法線に対してゼロでない角度をなしているこ
とを特徴とする。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、光学式距離計に係り、
特に測定対象物の表面にスポット光を照射し、測定対象
物の表面の光点を光学的位置検出素子の受光面に結像
し、三角測量法により測定対象物の表面までの距離を検
出する光学式距離計に関する。
特に測定対象物の表面にスポット光を照射し、測定対象
物の表面の光点を光学的位置検出素子の受光面に結像
し、三角測量法により測定対象物の表面までの距離を検
出する光学式距離計に関する。
【0002】
【従来の技術】光学的手法により測定対象物体までの距
離を非接触で測定する距離計として、三角測量の原理を
用いた距離計が広く使われている。この距離計は図7に
示すように、半導体発光素子(半導体レーザダイオード
や発光ダイオード、以下、単に発光素子という)1、投
光レンズ2、受光レンズ3、半導***置検出素子(Po
sition Sensitive Device:以
下、単に受光素子という)4で構成されている。発光素
子1から出射されたスポット光7は、投光レンズ2を透
過することによって集光される。スポット光7は測定対
象物5に対し垂直に投射され、物体表面上の点Pで拡散
反射される。
離を非接触で測定する距離計として、三角測量の原理を
用いた距離計が広く使われている。この距離計は図7に
示すように、半導体発光素子(半導体レーザダイオード
や発光ダイオード、以下、単に発光素子という)1、投
光レンズ2、受光レンズ3、半導***置検出素子(Po
sition Sensitive Device:以
下、単に受光素子という)4で構成されている。発光素
子1から出射されたスポット光7は、投光レンズ2を透
過することによって集光される。スポット光7は測定対
象物5に対し垂直に投射され、物体表面上の点Pで拡散
反射される。
【0003】投光軸から距離Dだけ離れた線上に主点O
をもつ受光レンズ3が配設され、受光レンズ3の主点O
から投光軸の方向に間隔Hを置いて受光素子4の受光面
が位置する。投光ビームの光点Pから受光レンズ3の方
向に拡散反射される光束8は、受光レンズ3によって集
められて受光素子4の受光面上の一点Qに結像される。
この反射光束8の結像点Qとレンズの主点O間の投光軸
に対する垂直成分の間隔をXとすると、受光レンズ3の
主点Oと測定対象物5の表面までの投光軸方向距離L
は、三角形の相似の関係から次式(1)に示すように X=(D・H)/L …(1) となり、受光面上の位置Xは第8図に示すように距離L
に逆比例して変化する。ここで、DとHは光学系により
決まる定数であるから、受光素子4の出力から受光位置
Xを読みとると距離Lが求まる。また距離がLからL′
に変化して対象物体表面上の照射点がPからP′に移動
すると、受光面上の結像点がQからQ′に移動し、受光
位置もXからX′に変化する。受光素子から出力される
電気信号を簡単な電子回路で処理することにより、測定
距離に比例した位置データを得ることができる。
をもつ受光レンズ3が配設され、受光レンズ3の主点O
から投光軸の方向に間隔Hを置いて受光素子4の受光面
が位置する。投光ビームの光点Pから受光レンズ3の方
向に拡散反射される光束8は、受光レンズ3によって集
められて受光素子4の受光面上の一点Qに結像される。
この反射光束8の結像点Qとレンズの主点O間の投光軸
に対する垂直成分の間隔をXとすると、受光レンズ3の
主点Oと測定対象物5の表面までの投光軸方向距離L
は、三角形の相似の関係から次式(1)に示すように X=(D・H)/L …(1) となり、受光面上の位置Xは第8図に示すように距離L
に逆比例して変化する。ここで、DとHは光学系により
決まる定数であるから、受光素子4の出力から受光位置
Xを読みとると距離Lが求まる。また距離がLからL′
に変化して対象物体表面上の照射点がPからP′に移動
すると、受光面上の結像点がQからQ′に移動し、受光
位置もXからX′に変化する。受光素子から出力される
電気信号を簡単な電子回路で処理することにより、測定
距離に比例した位置データを得ることができる。
【0004】なお、投光軸を測定対象物5に対し垂直に
して斜め方向から受光する代わりに、斜め方向から投光
し受光軸を測定対象物5に対し垂直にする構成も可能で
ある。
して斜め方向から受光する代わりに、斜め方向から投光
し受光軸を測定対象物5に対し垂直にする構成も可能で
ある。
【0005】投光軸あるいは受光軸は測定対象物5に対
し垂直である場合、光学系と簡単な電子回路とを組み合
わせることにより距離計を構成できる。
し垂直である場合、光学系と簡単な電子回路とを組み合
わせることにより距離計を構成できる。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
距離計においては、投光軸あるいは受光軸は測定対象物
5に対し垂直であるため、対象物体の表面状態の変化に
より反射率が変化する場合に受光素子4の受光面に取り
込む受光光量の変動が大きく、測定精度が低下すること
があった。例えば、対象物体の光沢度が高い場合には、
投光軸を測定対象物5に対し垂直にして斜め方向から受
光しようとすると、受光軸方向に拡散反射する光量が極
端に減少するために受光素子の出力信号がノイズレベル
近くまで低下して電子回路の演算結果に誤差が生じ、測
定不可能になることもあるという問題点があった。
距離計においては、投光軸あるいは受光軸は測定対象物
5に対し垂直であるため、対象物体の表面状態の変化に
より反射率が変化する場合に受光素子4の受光面に取り
込む受光光量の変動が大きく、測定精度が低下すること
があった。例えば、対象物体の光沢度が高い場合には、
投光軸を測定対象物5に対し垂直にして斜め方向から受
光しようとすると、受光軸方向に拡散反射する光量が極
端に減少するために受光素子の出力信号がノイズレベル
近くまで低下して電子回路の演算結果に誤差が生じ、測
定不可能になることもあるという問題点があった。
【0007】そこで本願発明の目的は、上記従来技術の
有する問題を解消し、投光軸および受光軸を測定対象物
の表面の法線に対し角度を持たせて測定対象物の表面に
おける反射角を入射角に近づけることを可能にし、光学
的位置検出素子の受光面に取り込む受光光量が測定対象
物の表面状態の変化により大きく変動することを抑制し
て、高い測定精度を有する光学式距離計を提供すること
である。
有する問題を解消し、投光軸および受光軸を測定対象物
の表面の法線に対し角度を持たせて測定対象物の表面に
おける反射角を入射角に近づけることを可能にし、光学
的位置検出素子の受光面に取り込む受光光量が測定対象
物の表面状態の変化により大きく変動することを抑制し
て、高い測定精度を有する光学式距離計を提供すること
である。
【0008】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本願発明に係る光学式距離計は、測定対象物の表面
にスポット光を照射し、測定対象物の表面の光点を光学
的位置検出素子の受光面に結像し、三角測量法により測
定対象物の表面までの距離を検出する光学式距離計にお
いて、前記スポット光を前記測定対象物の表面へ投光す
る投光軸と、前記光学的位置検出素子で受光する受光軸
とは、前記測定対象物の表面の法線を挟んで互いに反対
側にあり、この法線に対してゼロでない角度をなしてい
ることを特徴とする。
に、本願発明に係る光学式距離計は、測定対象物の表面
にスポット光を照射し、測定対象物の表面の光点を光学
的位置検出素子の受光面に結像し、三角測量法により測
定対象物の表面までの距離を検出する光学式距離計にお
いて、前記スポット光を前記測定対象物の表面へ投光す
る投光軸と、前記光学的位置検出素子で受光する受光軸
とは、前記測定対象物の表面の法線を挟んで互いに反対
側にあり、この法線に対してゼロでない角度をなしてい
ることを特徴とする。
【0009】また、前記投光軸と前記法線とのなす角度
と前記受光軸と前記法線とのなす角度とは、等しくはな
いが近い値であることが好適である。また、前記スポッ
ト光は、所定周期で点滅することが好適である。
と前記受光軸と前記法線とのなす角度とは、等しくはな
いが近い値であることが好適である。また、前記スポッ
ト光は、所定周期で点滅することが好適である。
【0010】
【作用】投光軸と受光軸とは測定対象物の表面の法線を
挟んで互いに反対側にあるので、測定対象物の表面にお
ける反射角を入射角に近づけることを可能になり、この
ような光学的構成を採用することにより、光学的位置検
出素子の受光面に取り込む受光光量が測定対象物の表面
状態の変化により大きく変動することを抑制することが
できる。
挟んで互いに反対側にあるので、測定対象物の表面にお
ける反射角を入射角に近づけることを可能になり、この
ような光学的構成を採用することにより、光学的位置検
出素子の受光面に取り込む受光光量が測定対象物の表面
状態の変化により大きく変動することを抑制することが
できる。
【0011】また、スポット光を一定周期で点滅するよ
うにしたので、発光素子の駆動電流の時間平均値を減少
させ、全体の消費電流を節約することができる。
うにしたので、発光素子の駆動電流の時間平均値を減少
させ、全体の消費電流を節約することができる。
【0012】
【実施例】本願発明の実施例を図面を参照して以下に説
明する。図1において、符号1,2,3,4は図7に示
す従来例に示したのと同様の発光素子、投光レンズ、受
光レンズ、受光素子を示す。符号6は位置検出部であ
り、位置検出部6は受光素子4で検出した受光位置Xを
表す電気信号が入力されるとともに、投光手段と受光手
段との位置関係から補正量を演算する機能を付加して測
定距離Lに比例した出力信号量Loを得る。
明する。図1において、符号1,2,3,4は図7に示
す従来例に示したのと同様の発光素子、投光レンズ、受
光レンズ、受光素子を示す。符号6は位置検出部であ
り、位置検出部6は受光素子4で検出した受光位置Xを
表す電気信号が入力されるとともに、投光手段と受光手
段との位置関係から補正量を演算する機能を付加して測
定距離Lに比例した出力信号量Loを得る。
【0013】発光素子1から出射され投光レンズ2で集
束されたスポット光7は、測定対象物5の表面に対し入
射角αで照射される。ここで、検出範囲内のほぼ平均と
なる距離において、スポット光7の照射点Pにおける入
射角αと反射光束8の受光レンズ3への取り込み中心角
βと同程度の大きさになるように、発光素子1及び投光
レンズ2が配置されている。
束されたスポット光7は、測定対象物5の表面に対し入
射角αで照射される。ここで、検出範囲内のほぼ平均と
なる距離において、スポット光7の照射点Pにおける入
射角αと反射光束8の受光レンズ3への取り込み中心角
βと同程度の大きさになるように、発光素子1及び投光
レンズ2が配置されている。
【0014】すなわち、測定対象物5の表面の法線kに
対して投光軸mと受光軸nとは互いに反対側に位置して
いる。投光軸mと法線kとのなす角度である入射角α
と、受光軸nと法線kとのなす角度である取り込み中心
角βとは、同程度の大きさに設定されている。ここで、
同程度の大きさとは、入射角αと取り込み中心角βと
は、等しくはないが近い値であることをいう。
対して投光軸mと受光軸nとは互いに反対側に位置して
いる。投光軸mと法線kとのなす角度である入射角α
と、受光軸nと法線kとのなす角度である取り込み中心
角βとは、同程度の大きさに設定されている。ここで、
同程度の大きさとは、入射角αと取り込み中心角βと
は、等しくはないが近い値であることをいう。
【0015】また、測定対象物5の変位に伴う照射点P
の軌跡と受光レンズ3のレンズ面と受光素子4の受光面
とは一点Sで交わるように光学系全体が配置されてい
る。これはシャインプルーグ条件といい、この条件が満
たされれば対象物体の変位に関係なく、結像点Qは常に
受光面上につくられる。
の軌跡と受光レンズ3のレンズ面と受光素子4の受光面
とは一点Sで交わるように光学系全体が配置されてい
る。これはシャインプルーグ条件といい、この条件が満
たされれば対象物体の変位に関係なく、結像点Qは常に
受光面上につくられる。
【0016】また受光面は測定対象物5の表面に略平行
に配設されている。受光レンズ3の主点O1と、点O1
を通り測定対象物5の表面に平行な線と投光軸との光点
O2との距離を基線長D、受光レンズ3の主点O1と受
光面との距離をH、受光レンズ3の主点O1と結像点Q
との距離O1O2方向成分を受光位置Xとしたとき、距
離Lと受光位置Xとは次式(2)に示す関係が成り立
つ。 X=H・(D−L・tanα)/L …(2) 式(1)と式(2)から明らかなように、測定対象物5
の表面に対し垂直方向にスポット光を照射した場合の式
(1)に対し、入射角αで照射すると基線長がDから
(D−L・tanα)に変化したことになる。
に配設されている。受光レンズ3の主点O1と、点O1
を通り測定対象物5の表面に平行な線と投光軸との光点
O2との距離を基線長D、受光レンズ3の主点O1と受
光面との距離をH、受光レンズ3の主点O1と結像点Q
との距離O1O2方向成分を受光位置Xとしたとき、距
離Lと受光位置Xとは次式(2)に示す関係が成り立
つ。 X=H・(D−L・tanα)/L …(2) 式(1)と式(2)から明らかなように、測定対象物5
の表面に対し垂直方向にスポット光を照射した場合の式
(1)に対し、入射角αで照射すると基線長がDから
(D−L・tanα)に変化したことになる。
【0017】また、受光位置Xから距離Lを求めるに
は、式(2)を変形して次式(3)の右辺を求めればよ
い。 L=D・H/(X+H・tanα) …(3) したがって位置検出部6は受光素子4の位置信号Xを入
力し、基線長D、受光面位置H、入射角αを補正入力と
して式(3)の演算をすることにより、測定距離Lに比
例した出力データLoを得ることができる。
は、式(2)を変形して次式(3)の右辺を求めればよ
い。 L=D・H/(X+H・tanα) …(3) したがって位置検出部6は受光素子4の位置信号Xを入
力し、基線長D、受光面位置H、入射角αを補正入力と
して式(3)の演算をすることにより、測定距離Lに比
例した出力データLoを得ることができる。
【0018】次に、図2を参照して、位置検出部6を構
成する回路構成図の具体例について説明する。図2にお
いて、インピーダンス変換器21,22は、受光素子4
の出力電流I1,I2を各々電圧信号V1,V2に変換
する。除算器23は、インピーダンス変換器21及び2
2の出力電圧信号V1,V2が入力され、両者の差(V
2−V1)と和(V1+V2)を求め、更にそれらの比
を演算して電圧信号Xを出力する。電圧設定器24,2
5,26はそれぞれ入射角αの正接(tanα)、受光
面位置(H)、基線長(D)に相当する電圧信号を発生
する。乗算器27は2つの電圧設定器24、25の出力
信号が入力され、それらの積(H・tanα)を演算す
る。乗算器28は2つの電圧設定器25、26の出力信
号が入力され、それらの積(H・D)を演算する。加算
器29は、乗算器27の出力信号と除算器23の出力信
号が入力され、それらの和(X+H・tanα)を演算
する。除算器30は乗算器28の出力信号と加算器29
の出力信号の比(D・H/(X+H・tanα))を演
算する。
成する回路構成図の具体例について説明する。図2にお
いて、インピーダンス変換器21,22は、受光素子4
の出力電流I1,I2を各々電圧信号V1,V2に変換
する。除算器23は、インピーダンス変換器21及び2
2の出力電圧信号V1,V2が入力され、両者の差(V
2−V1)と和(V1+V2)を求め、更にそれらの比
を演算して電圧信号Xを出力する。電圧設定器24,2
5,26はそれぞれ入射角αの正接(tanα)、受光
面位置(H)、基線長(D)に相当する電圧信号を発生
する。乗算器27は2つの電圧設定器24、25の出力
信号が入力され、それらの積(H・tanα)を演算す
る。乗算器28は2つの電圧設定器25、26の出力信
号が入力され、それらの積(H・D)を演算する。加算
器29は、乗算器27の出力信号と除算器23の出力信
号が入力され、それらの和(X+H・tanα)を演算
する。除算器30は乗算器28の出力信号と加算器29
の出力信号の比(D・H/(X+H・tanα))を演
算する。
【0019】このように構成された位置検出部6は測定
距離に比例したデータLoを出力する。なお、図2の位
置検出部6はアナログ処理により上記式(3)を演算し
たが、本発明はこれに限らず、例えば、図3の構成図に
示すようにディジタル処理でもよい。すなわち、インピ
ーダンス変換器21、22の出力電圧V1,V2をスイ
ッチ31で交互に切り替えてアナログ信号をディジタル
信号に変換するA/D変換器32へ入力し、ディジタル
量に変換して、それをパソコン等を用いた演算処理部3
3へ入力して上記式(3)の演算すればよい。
距離に比例したデータLoを出力する。なお、図2の位
置検出部6はアナログ処理により上記式(3)を演算し
たが、本発明はこれに限らず、例えば、図3の構成図に
示すようにディジタル処理でもよい。すなわち、インピ
ーダンス変換器21、22の出力電圧V1,V2をスイ
ッチ31で交互に切り替えてアナログ信号をディジタル
信号に変換するA/D変換器32へ入力し、ディジタル
量に変換して、それをパソコン等を用いた演算処理部3
3へ入力して上記式(3)の演算すればよい。
【0020】また、図4に示すように、除算器23の出
力信号XをA/D変換器32でディジタル量に変換し、
上記式(3)におけるXとLoとの関係をメモリ回路3
4に記憶させることにより、演算時間を不要にした高速
型の距離計を構成することができる。
力信号XをA/D変換器32でディジタル量に変換し、
上記式(3)におけるXとLoとの関係をメモリ回路3
4に記憶させることにより、演算時間を不要にした高速
型の距離計を構成することができる。
【0021】本実施例の構成によれば、測定対象物5の
表面の法線kに対して投光軸mと受光軸nとを互いに反
対側に位置させ、投光軸mと法線kとのなす角度である
入射角αと受光軸nと法線kとのなす角度である取り込
み中心角βとを同程度の大きさに設定したので、受光素
子4の受光面に取り込む受光光量が測定対象物の表面状
態の変化により大きく変動することを抑制することがで
き、安定した距離側定が可能となる。
表面の法線kに対して投光軸mと受光軸nとを互いに反
対側に位置させ、投光軸mと法線kとのなす角度である
入射角αと受光軸nと法線kとのなす角度である取り込
み中心角βとを同程度の大きさに設定したので、受光素
子4の受光面に取り込む受光光量が測定対象物の表面状
態の変化により大きく変動することを抑制することがで
き、安定した距離側定が可能となる。
【0022】また、入射角αと取り込み中心角βとが等
しくなることを避けたので、直接反射光を検出すること
なく散乱光のみを受光することによって照射点である光
点Pの像を鮮明に受光面に結像することができる。
しくなることを避けたので、直接反射光を検出すること
なく散乱光のみを受光することによって照射点である光
点Pの像を鮮明に受光面に結像することができる。
【0023】なお、測定対象物までの距離または測定距
離範囲が変化した場合には、光学系を構成する光学部品
(例えば、受光レンズの焦点距離や受光素子の受光部長
さ等)を変えたり、それらの相対位置関係を変える必要
が生じるが、この場合でも、位置検出部6の構成を変え
る必要はなく、電圧設定器24、25、26の出力電圧
を光学系に併せて変更するだけでよい。たとえば、電圧
設定器24、25、26がポテンショメータを用いたア
ナログ方式の場合は、入射角αの正接(tanα)、受
光レンズの主点と受光素子との法線方向距離Hおよび基
線長Dの変更後のデータに対応したそれぞれの電圧を出
力するために、電圧設定器24、25および26のそれ
ぞれのポテンショメータを調整して、出力電圧を変更す
るだけで簡単に対応できる。
離範囲が変化した場合には、光学系を構成する光学部品
(例えば、受光レンズの焦点距離や受光素子の受光部長
さ等)を変えたり、それらの相対位置関係を変える必要
が生じるが、この場合でも、位置検出部6の構成を変え
る必要はなく、電圧設定器24、25、26の出力電圧
を光学系に併せて変更するだけでよい。たとえば、電圧
設定器24、25、26がポテンショメータを用いたア
ナログ方式の場合は、入射角αの正接(tanα)、受
光レンズの主点と受光素子との法線方向距離Hおよび基
線長Dの変更後のデータに対応したそれぞれの電圧を出
力するために、電圧設定器24、25および26のそれ
ぞれのポテンショメータを調整して、出力電圧を変更す
るだけで簡単に対応できる。
【0024】次に、図5および図6を参照して本発明の
他の実施例について説明する。図5は本実施例による光
学式距離計の構成図である。前述の実施例と同一の部材
には同一の符号を伏して説明を省略する。図5におい
て、符号41は演算回路を示し、演算回路41は図2に
おけるインピーダンス変換器21、22および除算器2
3で構成され、受光素子4の受光位置Xを演算する。パ
ルス発生器42は一定周期の矩形波パルス信号CPを発
生する。駆動回路43はフリップフロップ回路により発
光素子1を駆動する。符号44はA/D変換器を示し、
符号45は図3における符号33と同一機能をもつ演算
処理回路を示す。
他の実施例について説明する。図5は本実施例による光
学式距離計の構成図である。前述の実施例と同一の部材
には同一の符号を伏して説明を省略する。図5におい
て、符号41は演算回路を示し、演算回路41は図2に
おけるインピーダンス変換器21、22および除算器2
3で構成され、受光素子4の受光位置Xを演算する。パ
ルス発生器42は一定周期の矩形波パルス信号CPを発
生する。駆動回路43はフリップフロップ回路により発
光素子1を駆動する。符号44はA/D変換器を示し、
符号45は図3における符号33と同一機能をもつ演算
処理回路を示す。
【0025】図6に、図5に示した光学式距離計のタイ
ミング図を示す。ここで図5における発光素子1、投光
レンズ2、受光レンズ3及び発光素子4は図1に示した
実施例における場合と同じ機能を有し、測定対象物5を
含む相互間の位置関係も同じである。パルス発生器42
の出力パルス信号CPで駆動回路43のフリップフロッ
プ回路をセットし、発光素子1の駆動信号LSを発生さ
せスポット光を測定対象物5に照射する。同時にパルス
信号CPでA/D変換器44およびA/D変換動作を開
始させて、演算回路41の出力信号Xをディジタル信号
に変換する。A/D変換器44の変換完了信号EOCで
駆動回路43のフリップフロップ回路をリセットして駆
動信号LSをオフさせることにより発光素子1の発光を
停止させる。
ミング図を示す。ここで図5における発光素子1、投光
レンズ2、受光レンズ3及び発光素子4は図1に示した
実施例における場合と同じ機能を有し、測定対象物5を
含む相互間の位置関係も同じである。パルス発生器42
の出力パルス信号CPで駆動回路43のフリップフロッ
プ回路をセットし、発光素子1の駆動信号LSを発生さ
せスポット光を測定対象物5に照射する。同時にパルス
信号CPでA/D変換器44およびA/D変換動作を開
始させて、演算回路41の出力信号Xをディジタル信号
に変換する。A/D変換器44の変換完了信号EOCで
駆動回路43のフリップフロップ回路をリセットして駆
動信号LSをオフさせることにより発光素子1の発光を
停止させる。
【0026】また同時に、A/D変換完了信号EOCを
演算処理回路45へ入力し、A/D変換器44から出力
される最終データで演算処理を行うことにより、測定距
離Lに比例したデータLoを出力する。
演算処理回路45へ入力し、A/D変換器44から出力
される最終データで演算処理を行うことにより、測定距
離Lに比例したデータLoを出力する。
【0027】本実施例の構成によれば、発光素子1はA
/D変換に要する時間だけ発光するパルス駆動となるの
で、発光素子1の駆動電流の時間平均値を減少させ、全
体の消費電流を節約することができ、距離計を小型化す
ることが可能になる。
/D変換に要する時間だけ発光するパルス駆動となるの
で、発光素子1の駆動電流の時間平均値を減少させ、全
体の消費電流を節約することができ、距離計を小型化す
ることが可能になる。
【0028】
【発明の効果】以上のように本発明の構成によれば、測
定対象物の表面の法線に対して投光軸と受光軸とを互い
に反対側に位置させ、投光軸と法線とのなす角度と受光
軸と法線とのなす角度とを同程度の大きさに設定したの
で、光学的位置検出素子の受光面に取り込む受光光量が
測定対象物の表面状態の変化により大きく変動すること
を抑制することができ、高測定精度で安定した距離側定
が可能となる。
定対象物の表面の法線に対して投光軸と受光軸とを互い
に反対側に位置させ、投光軸と法線とのなす角度と受光
軸と法線とのなす角度とを同程度の大きさに設定したの
で、光学的位置検出素子の受光面に取り込む受光光量が
測定対象物の表面状態の変化により大きく変動すること
を抑制することができ、高測定精度で安定した距離側定
が可能となる。
【0029】また、スポット光を所定周期で点滅するよ
うにしたので、発光素子の駆動電流の時間平均値を減少
させ全体の消費電流を節約することができ、距離計を小
型化することができる。
うにしたので、発光素子の駆動電流の時間平均値を減少
させ全体の消費電流を節約することができ、距離計を小
型化することができる。
【図1】本発明による光学式距離計の一実施例を示す構
成図。
成図。
【図2】図1における位置検出部6の詳細な構成を示す
回路構成図。
回路構成図。
【図3】位置検出部6の他の構成例を示す回路構成図。
【図4】位置検出部6のさらに他の構成例を示す回路構
成図。
成図。
【図5】本発明による光学式距離計の他の実施例を示す
構成図。
構成図。
【図6】図5の実施例における信号のタイミング関係を
示すタイミング図。
示すタイミング図。
【図7】従来の光学式距離計を示す構成図。
【図8】光学式距離計における測定距離と受光位置との
関係を示す図。
関係を示す図。
1 発光素子 2、3 レンズ 4 受光素子 6 位置検出部 21、22 インピーダンス変換器 23、30 除算器 24、25、26 電圧設定器 27、28 乗算器 29 加算器 32 A/D変換器 33 演算処理部 34 メモリ回路 k 法線 m 投光軸 n 受光軸
Claims (3)
- 【請求項1】測定対象物の表面にスポット光を照射し、
測定対象物の表面の光点を光学的位置検出素子の受光面
に結像し、三角測量法により測定対象物の表面までの距
離を検出する光学式距離計において、 前記スポット光を前記測定対象物の表面へ投光する投光
軸と、前記光学的位置検出素子で受光する受光軸とは、
前記測定対象物の表面の法線を挟んで互いに反対側にあ
り、この法線に対してゼロでない角度をなしていること
を特徴とする光学式距離計。 - 【請求項2】前記投光軸と前記法線とのなす角度と前記
受光軸と前記法線とのなす角度とは、等しくはないが近
い値であることを特徴とする請求項1に記載の光学式距
離計。 - 【請求項3】前記スポット光は、所定周期で点滅するこ
とを特徴とする請求項1に記載の光学式距離計。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP18843194A JPH0854230A (ja) | 1994-08-10 | 1994-08-10 | 光学式距離計 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP18843194A JPH0854230A (ja) | 1994-08-10 | 1994-08-10 | 光学式距離計 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0854230A true JPH0854230A (ja) | 1996-02-27 |
Family
ID=16223558
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP18843194A Withdrawn JPH0854230A (ja) | 1994-08-10 | 1994-08-10 | 光学式距離計 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0854230A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2022029340A (ja) * | 2020-08-04 | 2022-02-17 | 東芝エレベータ株式会社 | 乗客コンベアのチェーン伸び検出装置及び反射型光センサの設置方法 |
-
1994
- 1994-08-10 JP JP18843194A patent/JPH0854230A/ja not_active Withdrawn
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2022029340A (ja) * | 2020-08-04 | 2022-02-17 | 東芝エレベータ株式会社 | 乗客コンベアのチェーン伸び検出装置及び反射型光センサの設置方法 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20011106 |