JPS614914A - 距離測定装置 - Google Patents
距離測定装置Info
- Publication number
- JPS614914A JPS614914A JP12788784A JP12788784A JPS614914A JP S614914 A JPS614914 A JP S614914A JP 12788784 A JP12788784 A JP 12788784A JP 12788784 A JP12788784 A JP 12788784A JP S614914 A JPS614914 A JP S614914A
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- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01C—MEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
- G01C3/00—Measuring distances in line of sight; Optical rangefinders
- G01C3/10—Measuring distances in line of sight; Optical rangefinders using a parallactic triangle with variable angles and a base of fixed length in the observation station, e.g. in the instrument
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- Measurement Of Optical Distance (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】
[発明の技術分野]
本発明は、物体までの距離を非接触で測定する距離測定
装置に関するものである。
装置に関するものである。
[従来技術]
従来、この種の装置として第3図に示すようなものがあ
った。図において (1)は光源、(2)は光源(1)
より放射される光束を集束する投光レンズ、(3)は測
定しようとする対象物体、(4)は対象物体(3)上に
照射された光源(1)より放射される光束のスポット、
(5)は光スポット(4)の像を結像する受光レンズ、
(6)は受光レンズ(5)で結像された光スポットの像
の位置に対応した電気出力を発生する受光素子、(7)
は受光素子(6)より送出される2つの電気信号を加算
する加算器、(8)は上記2つの電気信号の差を計算す
る減算器、(9)は加算器(7)の出力で減算器(8)
の出力を除する除算器、(10)は除算器(8)の位置
出力Pを距離文に変換する変換器を示す。
った。図において (1)は光源、(2)は光源(1)
より放射される光束を集束する投光レンズ、(3)は測
定しようとする対象物体、(4)は対象物体(3)上に
照射された光源(1)より放射される光束のスポット、
(5)は光スポット(4)の像を結像する受光レンズ、
(6)は受光レンズ(5)で結像された光スポットの像
の位置に対応した電気出力を発生する受光素子、(7)
は受光素子(6)より送出される2つの電気信号を加算
する加算器、(8)は上記2つの電気信号の差を計算す
る減算器、(9)は加算器(7)の出力で減算器(8)
の出力を除する除算器、(10)は除算器(8)の位置
出力Pを距離文に変換する変換器を示す。
次に上記構成の動作について説明する。光源(1)より
放射される光束は、投光レンズ(2)によって集束され
適当な大きさの光スポラ:’<i)となり、対象物体(
3)に照射される。受光レンズ(5)は、上記光スポッ
ト(0を撮像し、受光素子(6)の受光面上に、光スポ
ット(4)の像を結像する。受光素子(6)は、光位置
検出器とも称されるもので、光スポツト像の結像位置に
応じた電気信号を発生する。すなわち、受光素子(6)
の2つの電極に生じる電流i^、iBの値によO光スポ
ット像の結像位置Pは、 P=−7−−−二−・・・(1) !^ + +n として得られる。受光素子(6)の出力は、光スポツト
像の位置と強度に比例して出力を発生するため(1)式
では、光スボ・ント像の強度変化に相当する (1^+
iB)の項を導入して、光スポットのみに比例する出
力を得ている。加算器(7)、減算器(8)、除算器(
9)は、(1)式に示す演算を実施するためのもので、
除算器(8)の出力t4は位装置出力Pが得られる。
放射される光束は、投光レンズ(2)によって集束され
適当な大きさの光スポラ:’<i)となり、対象物体(
3)に照射される。受光レンズ(5)は、上記光スポッ
ト(0を撮像し、受光素子(6)の受光面上に、光スポ
ット(4)の像を結像する。受光素子(6)は、光位置
検出器とも称されるもので、光スポツト像の結像位置に
応じた電気信号を発生する。すなわち、受光素子(6)
の2つの電極に生じる電流i^、iBの値によO光スポ
ット像の結像位置Pは、 P=−7−−−二−・・・(1) !^ + +n として得られる。受光素子(6)の出力は、光スポツト
像の位置と強度に比例して出力を発生するため(1)式
では、光スボ・ント像の強度変化に相当する (1^+
iB)の項を導入して、光スポットのみに比例する出
力を得ている。加算器(7)、減算器(8)、除算器(
9)は、(1)式に示す演算を実施するためのもので、
除算器(8)の出力t4は位装置出力Pが得られる。
一方、対象物体(3)までの距離文は、投、受光レンズ
(2)、(5)の設置間隔りからとして計算できる。こ
こでθは、役、受光光軸間の角度で、受光X手(6)と
受光レンズ(5)の設置間隔や、受光レンズ(5)の焦
点距離、および前述した光スポツト像の位置出力Pより
求まる。以上の中で位置出力P以外は全て固定値として
構成できるので、結局対象物体(3)までの距離見は、
文=に−P ・・・(3) として得られる。ただし、Kは上記固定値により決まる
定数で事前の計算、または実験等により設定する。変換
器(10)では、上記(3)式に従い位置出力Pを入力
し、距離出力文を送出する。
(2)、(5)の設置間隔りからとして計算できる。こ
こでθは、役、受光光軸間の角度で、受光X手(6)と
受光レンズ(5)の設置間隔や、受光レンズ(5)の焦
点距離、および前述した光スポツト像の位置出力Pより
求まる。以上の中で位置出力P以外は全て固定値として
構成できるので、結局対象物体(3)までの距離見は、
文=に−P ・・・(3) として得られる。ただし、Kは上記固定値により決まる
定数で事前の計算、または実験等により設定する。変換
器(10)では、上記(3)式に従い位置出力Pを入力
し、距離出力文を送出する。
従来の装置は以上のように構成されているので、背景光
等の外乱光や、対象物体の反射率の変化等による影響を
受けやすく、また最終的に距離出力を得るまでの演算式
も複雑である等の欠点があった。
等の外乱光や、対象物体の反射率の変化等による影響を
受けやすく、また最終的に距離出力を得るまでの演算式
も複雑である等の欠点があった。
[発明の概要]
本発明は、上記のような従来装置の欠点を除去するため
になされたもので、光源に強度変調を施し、位置出力P
の演算式も簡略化することにより、簡単な構成で、外乱
光や反射率の影響を受けない距離測定装置を提供するこ
とを目的とするものである。
になされたもので、光源に強度変調を施し、位置出力P
の演算式も簡略化することにより、簡単な構成で、外乱
光や反射率の影響を受けない距離測定装置を提供するこ
とを目的とするものである。
[発明の実施例]
以下、本発明の一実施例を第3図と同一部分には同一符
号を付した第1図について説明する。第1図において、
(11)は光源(1)を所定の周期で点減し、ピークホ
ールド回路(12)、(13)の動作タイミング信号を
送出するタイミング回路、(12)、(13)は受光素
子(6)から出力される電気信号の振幅値を出力するピ
ークホールド回路を示す。
号を付した第1図について説明する。第1図において、
(11)は光源(1)を所定の周期で点減し、ピークホ
ールド回路(12)、(13)の動作タイミング信号を
送出するタイミング回路、(12)、(13)は受光素
子(6)から出力される電気信号の振幅値を出力するピ
ークホールド回路を示す。
第2図は、横軸に時間(T)、縦軸に電流値(i)を採
ったこの発明の詳細な説明するために、処理部タイミン
グを示す図である。
ったこの発明の詳細な説明するために、処理部タイミン
グを示す図である。
本発明による距離測定のための動作は以下の通りである
。
。
光源(1)よりの放射光が、対象物体(3)より反射さ
れて受光素子(6)上に結像されるのは従来装置の説明
のところで述べたものと全く同じ動作である。しかしな
がら、この発明では光源(1)をタイミング回路(11
)、により所定の周期で強度変調するので、受光素子(
6)の出力は第3図(イ)に示すような交流波形になる
。ただし、対象物体(3)の反射率が変化したり、特定
の光源の周囲に別の光源が存在し、対象物体(3)の表
面が照明を受けたりすると受光素子(8)の出力波形は
第3図(ロ)に示すように不規則な変化を含むようにな
る。このため、ピークホールド回路(12)、(13)
は、タイミング回路(11)より光源(1)の変調周期
に応じたタイミング信号第3図(ハ)を入力し、1周期
間での振幅の最大値をホールド出力する。
れて受光素子(6)上に結像されるのは従来装置の説明
のところで述べたものと全く同じ動作である。しかしな
がら、この発明では光源(1)をタイミング回路(11
)、により所定の周期で強度変調するので、受光素子(
6)の出力は第3図(イ)に示すような交流波形になる
。ただし、対象物体(3)の反射率が変化したり、特定
の光源の周囲に別の光源が存在し、対象物体(3)の表
面が照明を受けたりすると受光素子(8)の出力波形は
第3図(ロ)に示すように不規則な変化を含むようにな
る。このため、ピークホールド回路(12)、(13)
は、タイミング回路(11)より光源(1)の変調周期
に応じたタイミング信号第3図(ハ)を入力し、1周期
間での振幅の最大値をホールド出力する。
この結果外乱信号による不規則な信号成分を除去した第
3図(ニ)のような信号が得られる。上記動作は、受光
素子(6)から出力される2つの電気信号i^、iB各
々について行なわれる。
3図(ニ)のような信号が得られる。上記動作は、受光
素子(6)から出力される2つの電気信号i^、iB各
々について行なわれる。
本発明では、上記のようにして得られたi^。
iBより受光素子(6)上の光スポツト像の位置Pを、
として求める。加算器(7)、除算器(9)は上記演算
式(4)を実行するために用いられる。また、対象物体
(3)までの距離文は、従来の装置と同様にして、前記
(3)式に相当する処理、すなわち位置出力Pを距離出
力に変換する変換器(10)から出力される。
式(4)を実行するために用いられる。また、対象物体
(3)までの距離文は、従来の装置と同様にして、前記
(3)式に相当する処理、すなわち位置出力Pを距離出
力に変換する変換器(10)から出力される。
なお、上記実施例では(0式の分子を inにすること
で説明したが、これはi^に置き換えても良い。また、
上記実施例では1次元の素子(6)についてのみ説明し
たが、2次元の受光面を有する受光素子には本発明によ
る処理部を2組用いれば良いことは説明するまでもない
。
で説明したが、これはi^に置き換えても良い。また、
上記実施例では1次元の素子(6)についてのみ説明し
たが、2次元の受光面を有する受光素子には本発明によ
る処理部を2組用いれば良いことは説明するまでもない
。
[発明の効果]
以上のように、本発明によれば光源に変調を加え、検出
信号の振幅値を求めるようにし、演算式も簡略化したの
で、簡単な構成にもかかわらす外乱光や対象物体の反射
率変化による誤差の少ない距離測定装置が得られる効果
がある。
信号の振幅値を求めるようにし、演算式も簡略化したの
で、簡単な構成にもかかわらす外乱光や対象物体の反射
率変化による誤差の少ない距離測定装置が得られる効果
がある。
第1図は、本発明による距離測定装置の構成を示す図、
第2図は、本発明による距離測定装置の動作を説明する
ためのタイミング図、第3図は、従来の距離測定装置を
説明する構成図である。 (1)・・・光源、 (2)・・・投光レンズ、
(3)・・・対象物体、 (5)・・・受光レンズ、(
6)・・・受光素子、 (7)・・・加算器、(8)・
・・除算器、 (lO)・・・変換器。 (11)・・・タイミング回路、 (12) 、 (13)・・・ピークホールド回路。
第2図は、本発明による距離測定装置の動作を説明する
ためのタイミング図、第3図は、従来の距離測定装置を
説明する構成図である。 (1)・・・光源、 (2)・・・投光レンズ、
(3)・・・対象物体、 (5)・・・受光レンズ、(
6)・・・受光素子、 (7)・・・加算器、(8)・
・・除算器、 (lO)・・・変換器。 (11)・・・タイミング回路、 (12) 、 (13)・・・ピークホールド回路。
Claims (1)
- 被測定対象物体に対し所定の大きさの光スポットを照射
する光源および投光レンズと、上記光源を所定の周期で
強度変調するタイミング回路と、上記の照射光のスポッ
ト像を結像する受光レンズと、この受光レンズによるス
ポット像の結像位置に設けられる受光素子と、この受光
素子から送出される2つの電気信号のそれぞれの振幅を
出力するピークホールド回路と、上記2つの振幅信号を
加算する加算器と、上記2つの振幅信号のうちいずれか
一方の振幅信号を上記加算器で得られた加算信号で除す
る除算器と、この除算器で得られた位置出力を距離出力
に変換する変換器とを有することを特徴とする距離測定
装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP12788784A JPS614914A (ja) | 1984-06-19 | 1984-06-19 | 距離測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP12788784A JPS614914A (ja) | 1984-06-19 | 1984-06-19 | 距離測定装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS614914A true JPS614914A (ja) | 1986-01-10 |
Family
ID=14971112
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP12788784A Pending JPS614914A (ja) | 1984-06-19 | 1984-06-19 | 距離測定装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS614914A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0744752U (ja) * | 1995-04-13 | 1995-11-28 | 富士電子工業株式会社 | 高周波焼入装置 |
US8879176B2 (en) | 2011-03-23 | 2014-11-04 | Fujifilm Corporation | Lens device |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5023247A (ja) * | 1973-06-29 | 1975-03-12 | ||
JPS5899709A (ja) * | 1981-12-08 | 1983-06-14 | Kyocera Corp | 測距装置における信号光検出回路 |
JPS5932810A (ja) * | 1982-08-17 | 1984-02-22 | Hamamatsu Tv Kk | 距離測定装置 |
-
1984
- 1984-06-19 JP JP12788784A patent/JPS614914A/ja active Pending
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5023247A (ja) * | 1973-06-29 | 1975-03-12 | ||
JPS5899709A (ja) * | 1981-12-08 | 1983-06-14 | Kyocera Corp | 測距装置における信号光検出回路 |
JPS5932810A (ja) * | 1982-08-17 | 1984-02-22 | Hamamatsu Tv Kk | 距離測定装置 |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0744752U (ja) * | 1995-04-13 | 1995-11-28 | 富士電子工業株式会社 | 高周波焼入装置 |
US8879176B2 (en) | 2011-03-23 | 2014-11-04 | Fujifilm Corporation | Lens device |
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