JPH0465962B2 - - Google Patents
Info
- Publication number
- JPH0465962B2 JPH0465962B2 JP20765685A JP20765685A JPH0465962B2 JP H0465962 B2 JPH0465962 B2 JP H0465962B2 JP 20765685 A JP20765685 A JP 20765685A JP 20765685 A JP20765685 A JP 20765685A JP H0465962 B2 JPH0465962 B2 JP H0465962B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- observation
- distance
- observation lens
- optical axis
- light beam
- 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.)
- Expired
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Landscapes
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
- Measurement Of Optical Distance (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
本発明は物体表面の傾斜情報を取得することの
できる光学的距離検出器に関する。
できる光学的距離検出器に関する。
（従来の技術）
本発明者は特願昭52−278682号明細書におい
て、第２図に示されるような、傾斜情報取得可能
な距離検出器を提案した。この検出器は、観測レ
ンズＬを通して、その光軸に対して軸対称な円錐
面方向へ光を投射し、これによつて物体Ｏ上に生
成された光像を観測レンズＬにより観測面上へ投
影し、各方向に対する半径方向位置を検出して各
方位に対する距離を検出するようにしたもので、
物体までの距離および物体表面の傾斜情報の同時
検出を可能としたものである。
て、第２図に示されるような、傾斜情報取得可能
な距離検出器を提案した。この検出器は、観測レ
ンズＬを通して、その光軸に対して軸対称な円錐
面方向へ光を投射し、これによつて物体Ｏ上に生
成された光像を観測レンズＬにより観測面上へ投
影し、各方向に対する半径方向位置を検出して各
方位に対する距離を検出するようにしたもので、
物体までの距離および物体表面の傾斜情報の同時
検出を可能としたものである。
（発明が解決しようとする問題点）
上述した距離検出器は３角測量の原理に基づい
ているが、３角測量の原理に基づく、距離検出法
では、３角測量の基線長が、検出精度を支配する
一つの大きな要因となつている。基線長を短くす
ると検出精度の低下を来すことになり、距離検出
器を小型化する上で一つの障害となつている。
ているが、３角測量の原理に基づく、距離検出法
では、３角測量の基線長が、検出精度を支配する
一つの大きな要因となつている。基線長を短くす
ると検出精度の低下を来すことになり、距離検出
器を小型化する上で一つの障害となつている。
本発明の目的は、観測レンズの光軸に対し対称
な面に沿つて光ビームを投射し、それを観測レン
ズにより、観測面上へ投影したときの像の位置か
ら距離情報を取得する型の距離検出器において、
３角測量における等価的な基線長を拡大し、検出
精度を高めること、言い換えれば、逆に、等価的
基線長すなわち検出精度を保ち、距離検出器の大
きさを小さくすることである。
な面に沿つて光ビームを投射し、それを観測レン
ズにより、観測面上へ投影したときの像の位置か
ら距離情報を取得する型の距離検出器において、
３角測量における等価的な基線長を拡大し、検出
精度を高めること、言い換えれば、逆に、等価的
基線長すなわち検出精度を保ち、距離検出器の大
きさを小さくすることである。
（問題点を解決するための手段）
この目的は、物体と観測レンズとの間に、反射
鏡を配置することにより達成される。
鏡を配置することにより達成される。
（作用および効果）
物体と観測レンズとの間に、反射鏡を設置する
と、物体面上の光軸が反射鏡で反射された後に観
測レンズに入射して、観測面上に投影像が形成さ
れるようにる。従つて、基線長が拡大されたのと
同じことになり、検出精度を保ちつつ距離検出器
の大きさを小さくすることができる。
と、物体面上の光軸が反射鏡で反射された後に観
測レンズに入射して、観測面上に投影像が形成さ
れるようにる。従つて、基線長が拡大されたのと
同じことになり、検出精度を保ちつつ距離検出器
の大きさを小さくすることができる。
（実施例）
以下、具体的な例に基づいて本発明の方法を説
明する。第１図は本発明の一実施例の平面図であ
る。物体Ｏ表面上に投射された円環状パターンの
輝像Ｔ（θ1）、Ｔ（θ2）は、鏡Ｍで反射した後に観
測レンズＬに入射し、像位置検出用検出素子Ｐ上
に像IR（θ1）、IR（θ2）を形成する。この像の半径方
向位置ｒ（θ1）、ｒ（θ2）を検出すれば、各方位に
おける距離が求められる。第１図の構成では、等
価な基線線は(1)式で、方位（θ）方向の距離情報
（光軸方向距離）Ｚ（θ）および半径方向位置Ｒ
（θ）は、(2)式および(3)式で与えられる。
明する。第１図は本発明の一実施例の平面図であ
る。物体Ｏ表面上に投射された円環状パターンの
輝像Ｔ（θ1）、Ｔ（θ2）は、鏡Ｍで反射した後に観
測レンズＬに入射し、像位置検出用検出素子Ｐ上
に像IR（θ1）、IR（θ2）を形成する。この像の半径方
向位置ｒ（θ1）、ｒ（θ2）を検出すれば、各方位に
おける距離が求められる。第１図の構成では、等
価な基線線は(1)式で、方位（θ）方向の距離情報
（光軸方向距離）Ｚ（θ）および半径方向位置Ｒ
（θ）は、(2)式および(3)式で与えられる。
LBE＝（R0tanφ−dtanα
＋（ｄ−R0）tan（2φ−α））
／（tanφ−tanα） ……(1)
Ｚ（θ）＝（ｄ−R0）（tan（2φ−α）
−2tanφ＋tanα）rR（θ）
／（tanφ−tanα）2
／（rR（θ）−ａ・tan（2φ−α））
＋ａ｛（α−R0）tan（2φ−α）
×（tanφ−tanα）
＋（tan（2φ−α）−tanφ）
×（R0tanφ−dtanα）｝
／（tanφ−tanα）2（rR（θ）
−ａ・tan（2φ−α）） ……(2)
Ｒ（θ）＝R0＋Ｚ（θ）tanα ……(3)
ただし、ここでαは投射ビームの開き角を、φ
は鏡の開き換を示す。第１図は、α−０、φ＝０
の場合に相当する。φ＝０、α＝０即ち鏡の光軸
に対する傾斜角および光ビームの光軸に対する発
射角が零の場合には３角測量における等価的な基
線長は2d−R0となり、本発明の方法を適用しな
い場合のR0より長くなつている。
は鏡の開き換を示す。第１図は、α−０、φ＝０
の場合に相当する。φ＝０、α＝０即ち鏡の光軸
に対する傾斜角および光ビームの光軸に対する発
射角が零の場合には３角測量における等価的な基
線長は2d−R0となり、本発明の方法を適用しな
い場合のR0より長くなつている。
さらに、光ビームＢを分割するレンズＣとして
円錐台のものを使用し、光ビームを観測レンズ光
軸方向にも投射して、物体表面上に輝点Tnを生
成するようにし、鏡Ｍで反射された後に観測レン
ズＬへ入射し、観測面上に投影される輝点Tnの
像In（θ1）、In（θ2）の半径方向位置rn1、rn2を検出
することにより特願昭58−161088号明細書に開示
される距離検出装置が合わせて実現されているこ
とになり、３角測量の原理に基づき観測レンズ光
軸方向の距離（Ｚ）も計測できる。すなわち第１
図に示した構成とすることにより、観測レンズ光
軸上で物体表面までの距離および観測レンズ光軸
の周囲の円環状領域での物体表面までの距離を取
得できる。したがつて、光軸上での物体表面まで
の距離のみでなく、その部分における物体表面の
傾斜の情報も正確に検出できるため、物体表面の
追跡などに極めて有効となる。
円錐台のものを使用し、光ビームを観測レンズ光
軸方向にも投射して、物体表面上に輝点Tnを生
成するようにし、鏡Ｍで反射された後に観測レン
ズＬへ入射し、観測面上に投影される輝点Tnの
像In（θ1）、In（θ2）の半径方向位置rn1、rn2を検出
することにより特願昭58−161088号明細書に開示
される距離検出装置が合わせて実現されているこ
とになり、３角測量の原理に基づき観測レンズ光
軸方向の距離（Ｚ）も計測できる。すなわち第１
図に示した構成とすることにより、観測レンズ光
軸上で物体表面までの距離および観測レンズ光軸
の周囲の円環状領域での物体表面までの距離を取
得できる。したがつて、光軸上での物体表面まで
の距離のみでなく、その部分における物体表面の
傾斜の情報も正確に検出できるため、物体表面の
追跡などに極めて有効となる。
第１図は本発明の一実施例の平面図、第２図は
従来の傾斜情報取得可能な距離検出器の平面図。 Ｏ……物体、Ｔ……輝点、Ｌ……観測レンズ、
Ｐ……像位置検出用素子、Ｍ……反射鏡、Ｂ……
光ビーム、Ｓ……光源。
従来の傾斜情報取得可能な距離検出器の平面図。 Ｏ……物体、Ｔ……輝点、Ｌ……観測レンズ、
Ｐ……像位置検出用素子、Ｍ……反射鏡、Ｂ……
光ビーム、Ｓ……光源。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 物体面上に作られた光像を観測面上に投影す
る観測レンズ、 前記物体面の相異なる箇所に、前記観測レンズ
の光軸に体して対称な面に沿つて光ビームを投影
して、前記光像を形成する光ビーム発生手段、 前記観測面上に投影された前記光像の位置を検
出する位置検出用光センサ、および 前記観測レンズと前記物体との間に位置する反
射鏡から構成される光学的距離検出器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20765685A JPS6266104A (ja) | 1985-09-19 | 1985-09-19 | 光学的距離検出器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20765685A JPS6266104A (ja) | 1985-09-19 | 1985-09-19 | 光学的距離検出器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6266104A JPS6266104A (ja) | 1987-03-25 |
| JPH0465962B2 true JPH0465962B2 (ja) | 1992-10-21 |
Family
ID=16543385
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20765685A Granted JPS6266104A (ja) | 1985-09-19 | 1985-09-19 | 光学的距離検出器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6266104A (ja) |
-
1985
- 1985-09-19 JP JP20765685A patent/JPS6266104A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6266104A (ja) | 1987-03-25 |
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