JPH0599660A - 距離測定装置 - Google Patents
距離測定装置Info
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- JPH0599660A JPH0599660A JP29070691A JP29070691A JPH0599660A JP H0599660 A JPH0599660 A JP H0599660A JP 29070691 A JP29070691 A JP 29070691A JP 29070691 A JP29070691 A JP 29070691A JP H0599660 A JPH0599660 A JP H0599660A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 位置検出素子（ＰＳＤ）を有し、その出力を
正規化して物体までの距離を得るようにした距離測定装
置において、割算器を用いることなく信号処理を行える
ようにすること。 【構成】 ＰＳＤ４の出力をＩ／Ｖ変換器５，６によっ
て電圧信号に変換する。そしてその出力を加算器７によ
って加算し、加算出力を電子式の可変抵抗器１３に与え
る。そして可変抵抗器１３の出力と一方のＩ／Ｖ変換器
６の出力を比較器１２によって比較し、その比較出力に
よって可変抵抗器１３の出力をサンプリングする。可変
的１３の抵抗値はのこぎり波発振器１４の出力によって
変化する。こうすれば割算器を用いることなく物体まで
の距離に対応するアナログ信号を得ることができる。
正規化して物体までの距離を得るようにした距離測定装
置において、割算器を用いることなく信号処理を行える
ようにすること。 【構成】 ＰＳＤ４の出力をＩ／Ｖ変換器５，６によっ
て電圧信号に変換する。そしてその出力を加算器７によ
って加算し、加算出力を電子式の可変抵抗器１３に与え
る。そして可変抵抗器１３の出力と一方のＩ／Ｖ変換器
６の出力を比較器１２によって比較し、その比較出力に
よって可変抵抗器１３の出力をサンプリングする。可変
的１３の抵抗値はのこぎり波発振器１４の出力によって
変化する。こうすれば割算器を用いることなく物体まで
の距離に対応するアナログ信号を得ることができる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は光を物体検知領域に照射
し三角測量法によって物体までの距離や変位を測定する
ための距離測定装置に関するものである。
し三角測量法によって物体までの距離や変位を測定する
ための距離測定装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来の距離測定装置は光ビームを物体検
知領域に照射し、それと一定距離隔てて配置された位置
検出素子、例えばポジションセンシティブディバイス
（ＰＳＤ）に得られる反射光の受光位置に基づいて物体
までの距離を検知するようにしている。図６は従来の距
離測定装置の構成を示すブロック図である。本図におい
て投光素子のドライブ回路１より投光素子２を駆動して
集束レンズ３を介して物体検知領域に光ビームを照射し
ており、これと所定角度隔てた位置に位置検出素子ＰＳ
Ｄ４を配置する。このとき光ビームの照射方向に物体が
あれば反射光が得られるが、物体の位置によってＰＳＤ
の受光位置が変化し、その両端の電流出力も変化する。
従ってＰＳＤ４の両端に得られる光電流出力をＩ／Ｖ変
換器５及び６によって電圧信号に変換し、その出力を加
算器７，減算器８によって加算及び減算を行う。そして
これらの出力の比を割算器９によって算出することによ
って、物体までの位置信号を出力している。こうすれば
物体の表面に反射率や受光量の総和にかかわらず受光信
号を正規化して、物体までの距離に対応する信号が得ら
れる。
知領域に照射し、それと一定距離隔てて配置された位置
検出素子、例えばポジションセンシティブディバイス
（ＰＳＤ）に得られる反射光の受光位置に基づいて物体
までの距離を検知するようにしている。図６は従来の距
離測定装置の構成を示すブロック図である。本図におい
て投光素子のドライブ回路１より投光素子２を駆動して
集束レンズ３を介して物体検知領域に光ビームを照射し
ており、これと所定角度隔てた位置に位置検出素子ＰＳ
Ｄ４を配置する。このとき光ビームの照射方向に物体が
あれば反射光が得られるが、物体の位置によってＰＳＤ
の受光位置が変化し、その両端の電流出力も変化する。
従ってＰＳＤ４の両端に得られる光電流出力をＩ／Ｖ変
換器５及び６によって電圧信号に変換し、その出力を加
算器７，減算器８によって加算及び減算を行う。そして
これらの出力の比を割算器９によって算出することによ
って、物体までの位置信号を出力している。こうすれば
物体の表面に反射率や受光量の総和にかかわらず受光信
号を正規化して、物体までの距離に対応する信号が得ら
れる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながらこのよう
な従来の距離測定装置では、対象物の反射率に左右され
ることなく変位出力を得るためには、割算器９が必要と
なる。この割算器９の出力Ｘは、Ｉ／Ｖ変換器５，６の
出力を夫々ＶA ，ＶB とすると、次式で示される。 Ｘ＝Ａ（ＶA −ＶB ）／（ＶA ＋ＶB ）＋Ｂ ここでＸは変位、Ａ，Ｂは変換係数である。このように
従来の距離測定装置は割算器を用いる必要がある。従っ
て回路構成が複雑で高価となる。又割算器の分母の入力
レベルに制限があるため、ダイナミックレンジにも一定
の限界があるという欠点があった。更に割算器の温度特
性を向上させることが難しく、距離測定装置の総合的な
温度特性を向上させることが難しいという欠点があっ
た。
な従来の距離測定装置では、対象物の反射率に左右され
ることなく変位出力を得るためには、割算器９が必要と
なる。この割算器９の出力Ｘは、Ｉ／Ｖ変換器５，６の
出力を夫々ＶA ，ＶB とすると、次式で示される。 Ｘ＝Ａ（ＶA −ＶB ）／（ＶA ＋ＶB ）＋Ｂ ここでＸは変位、Ａ，Ｂは変換係数である。このように
従来の距離測定装置は割算器を用いる必要がある。従っ
て回路構成が複雑で高価となる。又割算器の分母の入力
レベルに制限があるため、ダイナミックレンジにも一定
の限界があるという欠点があった。更に割算器の温度特
性を向上させることが難しく、距離測定装置の総合的な
温度特性を向上させることが難しいという欠点があっ
た。
【０００４】本発明はこのような従来の割算器を用いた
距離測定装置の問題点に鑑みてなされたものであって、
割算器を用いることなく物体までの距離を測定できるよ
うにすることを技術的課題とする。
距離測定装置の問題点に鑑みてなされたものであって、
割算器を用いることなく物体までの距離を測定できるよ
うにすることを技術的課題とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は投光素子を有し
測定用光を検出領域に向かって投射する投光部と、投光
部の光軸より一定角度をもって交差するように配置さ
れ、物体からの反射光を受光し照射位置によってその両
端に異なった電流出力を与える位置検出素子を有する受
光部と、を具備し、位置検出素子の受光出力に基づいて
物体までの距離を検出する距離測定装置であって、位置
検出素子の両端に得られる電流出力を電圧に変換する一
対のＩ／Ｖ変換器と、Ｉ／Ｖ変換器の出力を加算する加
算器と、出力が連続的に変化する発振器と、加算器の出
力及び一定の基準電圧源の出力とを択一的に選択する切
換スイッチと、切換スイッチの出力が与えられ、発振器
の出力によってその抵抗値を連続的に変化させる可変抵
抗器と、可変抵抗器の出力及びＩ／Ｖ変換器の一方の出
力を比較する比較器と、比較器の出力に基づいて切換ス
イッチを駆動すると共に、その基準電圧源への切換時に
可変抵抗器の出力をサンプリングするサンプルホールド
回路と、を具備することを特徴とするものである。
測定用光を検出領域に向かって投射する投光部と、投光
部の光軸より一定角度をもって交差するように配置さ
れ、物体からの反射光を受光し照射位置によってその両
端に異なった電流出力を与える位置検出素子を有する受
光部と、を具備し、位置検出素子の受光出力に基づいて
物体までの距離を検出する距離測定装置であって、位置
検出素子の両端に得られる電流出力を電圧に変換する一
対のＩ／Ｖ変換器と、Ｉ／Ｖ変換器の出力を加算する加
算器と、出力が連続的に変化する発振器と、加算器の出
力及び一定の基準電圧源の出力とを択一的に選択する切
換スイッチと、切換スイッチの出力が与えられ、発振器
の出力によってその抵抗値を連続的に変化させる可変抵
抗器と、可変抵抗器の出力及びＩ／Ｖ変換器の一方の出
力を比較する比較器と、比較器の出力に基づいて切換ス
イッチを駆動すると共に、その基準電圧源への切換時に
可変抵抗器の出力をサンプリングするサンプルホールド
回路と、を具備することを特徴とするものである。
【０００６】
【作用】このような特徴を有する本願の請求項１の発明
によれば、投光部より光ビームを物体検知領域に照射す
ることにより、物体までの位置に対応して位置検出素子
の両端に電流出力が得られる。この電流出力をＩ／Ｖ変
換器によって電圧信号に変換し、加算器によって加算し
ている。そしてその加算出力を一端に与えて、発振器に
よって可変抵抗器の抵抗値を連続的に変化させた信号
と、Ｉ／Ｖ変換器の一方の信号とを比較器によって比較
する。そして比較出力が得られる瞬間の可変抵抗器の出
力を保持することによって、割算器を用いることなく物
体までの位置信号を得るようにしている。又本願の請求
項２の発明によれば、一方のＩ／Ｖ変換器の入力側に可
変抵抗を設け、その抵抗を前述のように設定することに
より距離に対する出力を直線的に変化できるようにして
いる。
によれば、投光部より光ビームを物体検知領域に照射す
ることにより、物体までの位置に対応して位置検出素子
の両端に電流出力が得られる。この電流出力をＩ／Ｖ変
換器によって電圧信号に変換し、加算器によって加算し
ている。そしてその加算出力を一端に与えて、発振器に
よって可変抵抗器の抵抗値を連続的に変化させた信号
と、Ｉ／Ｖ変換器の一方の信号とを比較器によって比較
する。そして比較出力が得られる瞬間の可変抵抗器の出
力を保持することによって、割算器を用いることなく物
体までの位置信号を得るようにしている。又本願の請求
項２の発明によれば、一方のＩ／Ｖ変換器の入力側に可
変抵抗を設け、その抵抗を前述のように設定することに
より距離に対する出力を直線的に変化できるようにして
いる。
【０００７】
【実施例】図１は本発明の一実施例による距離測定装置
の全体構成を示すブロック図である。本図において前述
した従来例と同一部分は同一符号を付して詳細な説明を
省略する。本実施例においてもドライブ回路１より連続
的に投光素子２を駆動する。投光素子２より出射された
光は集束レンズ３によって光ビームとして物体検知領域
に照射される。そしてこの物体検知領域より所定角度隔
てた位置に位置検出素子であるＰＳＤ４が設けられる。
ＰＳＤ４の両端の電流出力はＩ／Ｖ変換器５及び６によ
って電圧信号に変換される。本実施例ではＩ／Ｖ変換器
５，６は図示のように夫々同一の帰還抵抗Ｒｆを有する
演算増幅器５ａ，６ａによって構成される。さてＩ／Ｖ
変換器５，６の出力ＶA ，ＶB は加算器７を介して切換
スイッチ１１の一方の切換接点に与えられる。又Ｉ／Ｖ
変換器５の出力ＶA は比較器１２の非反転入力端に与え
られる。切換スイッチ１１の他方の切換接点には一定の
基準電圧Ｖref の電源が接続されており、加算器７の出
力と基準電源とを選択するものである。又その共通接続
端は可変抵抗器１３に接続される。可変抵抗器１３は電
子的にその抵抗値を変化させる電子式可変抵抗器であっ
て、のこぎり波発振器１４によって駆動される。ここで
可変抵抗器１３の両端の抵抗に対してその中点の抵抗係
数をｋ（０≦ｋ≦１）とする。可変抵抗器１３の中点の
出力はボルテージフォロワ１５を介して積分器１６に与
えられ、更にサンプルホールド回路１７に与えられてい
る。積分器１６はその出力を比較器１２の反転入力端に
与えるものである。又比較器１２の出力はディレー回路
１８に与えられる。ディレー回路１８は信号を一定時間
遅延させるものであって、その出力は切換スイッチ１
１，サンプルホールド回路１７のスイッチ端子及びのこ
ぎり波発振器１４のクリア入力端に与えられる。サンプ
ルホールド回路１７はディレー回路１８の出力に基づい
て可変抵抗器１３の出力を保持するものである。
の全体構成を示すブロック図である。本図において前述
した従来例と同一部分は同一符号を付して詳細な説明を
省略する。本実施例においてもドライブ回路１より連続
的に投光素子２を駆動する。投光素子２より出射された
光は集束レンズ３によって光ビームとして物体検知領域
に照射される。そしてこの物体検知領域より所定角度隔
てた位置に位置検出素子であるＰＳＤ４が設けられる。
ＰＳＤ４の両端の電流出力はＩ／Ｖ変換器５及び６によ
って電圧信号に変換される。本実施例ではＩ／Ｖ変換器
５，６は図示のように夫々同一の帰還抵抗Ｒｆを有する
演算増幅器５ａ，６ａによって構成される。さてＩ／Ｖ
変換器５，６の出力ＶA ，ＶB は加算器７を介して切換
スイッチ１１の一方の切換接点に与えられる。又Ｉ／Ｖ
変換器５の出力ＶA は比較器１２の非反転入力端に与え
られる。切換スイッチ１１の他方の切換接点には一定の
基準電圧Ｖref の電源が接続されており、加算器７の出
力と基準電源とを選択するものである。又その共通接続
端は可変抵抗器１３に接続される。可変抵抗器１３は電
子的にその抵抗値を変化させる電子式可変抵抗器であっ
て、のこぎり波発振器１４によって駆動される。ここで
可変抵抗器１３の両端の抵抗に対してその中点の抵抗係
数をｋ（０≦ｋ≦１）とする。可変抵抗器１３の中点の
出力はボルテージフォロワ１５を介して積分器１６に与
えられ、更にサンプルホールド回路１７に与えられてい
る。積分器１６はその出力を比較器１２の反転入力端に
与えるものである。又比較器１２の出力はディレー回路
１８に与えられる。ディレー回路１８は信号を一定時間
遅延させるものであって、その出力は切換スイッチ１
１，サンプルホールド回路１７のスイッチ端子及びのこ
ぎり波発振器１４のクリア入力端に与えられる。サンプ
ルホールド回路１７はディレー回路１８の出力に基づい
て可変抵抗器１３の出力を保持するものである。
【０００８】次に本実施例の動作について説明する。投
光素子のドライブ回路１より投光素子２に連続して光を
照射すると、ＰＳＤ４に受光信号が得られる。この両端
の電流出力ＩA ，ＩB は物体までの距離に対応して変化
する信号である。この信号は夫々Ｉ／Ｖ変換器５，６に
よって電圧信号にＶA ，ＶB に変換される。そして加算
器７によりその出力が加算されて切換スイッチ１１に与
えられる。ここでのこぎり波発振器１４は図２（ａ）に
示すようにのこぎり波の信号を出力しており、その出力
によって可変抵抗器１３の抵抗値の係数ｋが変化する。
係数ｋが０である時刻t1には、ボルテージフォロワ１５
及び積分器１６を介して比較器１２の反転入力端子に与
えられる出力レベルも０である。従って比較器１２の非
反転入力端子の電圧ＶA の方が大きく、比較出力はＨレ
ベルとなり、切換スイッチ１１は図示の位置にあってサ
ンプルホールド回路１７の入力スイッチも開放状態とな
っている。
光素子のドライブ回路１より投光素子２に連続して光を
照射すると、ＰＳＤ４に受光信号が得られる。この両端
の電流出力ＩA ，ＩB は物体までの距離に対応して変化
する信号である。この信号は夫々Ｉ／Ｖ変換器５，６に
よって電圧信号にＶA ，ＶB に変換される。そして加算
器７によりその出力が加算されて切換スイッチ１１に与
えられる。ここでのこぎり波発振器１４は図２（ａ）に
示すようにのこぎり波の信号を出力しており、その出力
によって可変抵抗器１３の抵抗値の係数ｋが変化する。
係数ｋが０である時刻t1には、ボルテージフォロワ１５
及び積分器１６を介して比較器１２の反転入力端子に与
えられる出力レベルも０である。従って比較器１２の非
反転入力端子の電圧ＶA の方が大きく、比較出力はＨレ
ベルとなり、切換スイッチ１１は図示の位置にあってサ
ンプルホールド回路１７の入力スイッチも開放状態とな
っている。
【０００９】そしてｋが徐々に大きくなるため、積分器
１６より得られる出力ｋ（ＶA ＋ＶB ）の値も大きくな
る。ここで比較器１２はＶA とｋ（ＶA ＋ＶB ）、即ち
ｋとＶA ／（ＶA ＋ＶB ）を比較していることとなる。
そしてｋが０〜１の間のいずれかの値をとる時刻t2に電
圧ＶA より大きくなり（ｋ（ＶA ＋ＶB ）＞ＶA ）、図
２（ｃ）に示すように比較器１２の出力が反転する。本
実施例ではこのときのｋの値を距離信号として用いるこ
とによって、割算器を用いることなく距離を測定してい
る。そして時刻t3になればディレー回路１８を介して反
転出力が切換スイッチ１１とサンプルホールド回路１７
に転送される。従って切換スイッチ１１の接点が基準電
圧源Ｖref 側に切換えられ、ボルテージフォロワ１５，
積分器１６を介して比較器１２の反転入力端子の出力は
ｋＶref となる。ここでＶref をＩ／Ｖ変換器５より得
られる出力ＶA の最小値より小さくなるように設定して
おけば、ｋＶref ＜ＶAであるため、比較器３は再び反
転してＨレベルとなり、ディレー回路１８の遅延時間後
の時刻t4に遅延出力がＨレベルとなる。この時刻t3〜t4
の間にｋＶref の出力がサンプルホールド回路１７によ
ってサンプリングされ、時刻t4の瞬間で信号がホールド
されて外部に出力される。これはｋＶref の値がのこぎ
り波発振器１４のリセットによって変化するため、その
値を保持しておく必要があるからである。こうすれば物
体までの位置に対応するアナログ出力がサンプルホール
ド回路１７より得られることとなる。この出力は図２
（ｆ）に示すように検出物体が静止している限り変動す
ることなく、安定した出力となっている。このように本
実施例では割算器を用いることなく、物体までの出力に
対応するアナログ信号を得ることができる。このとき距
離に対する変位出力ＶA ／（ＶA ＋ＶB ）は図３（ａ）
に示すように変化することとなる。
１６より得られる出力ｋ（ＶA ＋ＶB ）の値も大きくな
る。ここで比較器１２はＶA とｋ（ＶA ＋ＶB ）、即ち
ｋとＶA ／（ＶA ＋ＶB ）を比較していることとなる。
そしてｋが０〜１の間のいずれかの値をとる時刻t2に電
圧ＶA より大きくなり（ｋ（ＶA ＋ＶB ）＞ＶA ）、図
２（ｃ）に示すように比較器１２の出力が反転する。本
実施例ではこのときのｋの値を距離信号として用いるこ
とによって、割算器を用いることなく距離を測定してい
る。そして時刻t3になればディレー回路１８を介して反
転出力が切換スイッチ１１とサンプルホールド回路１７
に転送される。従って切換スイッチ１１の接点が基準電
圧源Ｖref 側に切換えられ、ボルテージフォロワ１５，
積分器１６を介して比較器１２の反転入力端子の出力は
ｋＶref となる。ここでＶref をＩ／Ｖ変換器５より得
られる出力ＶA の最小値より小さくなるように設定して
おけば、ｋＶref ＜ＶAであるため、比較器３は再び反
転してＨレベルとなり、ディレー回路１８の遅延時間後
の時刻t4に遅延出力がＨレベルとなる。この時刻t3〜t4
の間にｋＶref の出力がサンプルホールド回路１７によ
ってサンプリングされ、時刻t4の瞬間で信号がホールド
されて外部に出力される。これはｋＶref の値がのこぎ
り波発振器１４のリセットによって変化するため、その
値を保持しておく必要があるからである。こうすれば物
体までの位置に対応するアナログ出力がサンプルホール
ド回路１７より得られることとなる。この出力は図２
（ｆ）に示すように検出物体が静止している限り変動す
ることなく、安定した出力となっている。このように本
実施例では割算器を用いることなく、物体までの出力に
対応するアナログ信号を得ることができる。このとき距
離に対する変位出力ＶA ／（ＶA ＋ＶB ）は図３（ａ）
に示すように変化することとなる。
【００１０】尚本実施例は物体までの距離に対応するｋ
が得られる時刻t2に比較器１２の出力の反転によっての
こぎり波をクリアするようにしている。このためｋが小
さいときに反転出力が得られれば物体までの距離の信号
を高速で得ることができ、応答速度を向上させることが
できる。しかしのこぎり波発振器１４にクリア信号を与
えることなく常に一定周期でのこぎり波を発生させ、各
サイクルで比較器１２が最初に反転した瞬間のみの信号
をサンプルホールドして外部に出力するようにしてもよ
い。
が得られる時刻t2に比較器１２の出力の反転によっての
こぎり波をクリアするようにしている。このためｋが小
さいときに反転出力が得られれば物体までの距離の信号
を高速で得ることができ、応答速度を向上させることが
できる。しかしのこぎり波発振器１４にクリア信号を与
えることなく常に一定周期でのこぎり波を発生させ、各
サイクルで比較器１２が最初に反転した瞬間のみの信号
をサンプルホールドして外部に出力するようにしてもよ
い。
【００１１】次に本発明の第２実施例について説明す
る。図４は第２実施例による距離測定装置の全体構成を
示すブロック図、図５はその光学系部分を詳細に示す図
である。これらの図において前述した第１実施例と同一
部分は同一符号を付して詳細な説明を省略する。さて本
実施例ではＩ／Ｖ変換器５の入力抵抗を可変抵抗器２２
とし、その抵抗値をＲａとする。そして演算増幅器５
ａ，６ａのフィードバック抵抗をＲｆとする。こうすれ
ばＩ／Ｖ変換器５の出力はａＶA となる。以後の動作は
第１実施例と同様である。ここでＩ／Ｖ変換器５（又は
６）の入力抵抗Ｒａを特開平２−240508号に示されてい
るように、ＰＳＤ４の受光面の長さを２Ｌ，受光レンズ
２１の中心点を通り投光軸に平行な線からＰＳＤ４の受
光面に平行に計ったＰＳＤ４の中心までの距離をｙ0 ,
ＰＳＤ４の両端間の抵抗をＲとすると、これらの間の関
係を次式 Ｒａ／Ｒ＝ｙ0 ／２Ｌ−１／２ となるように選択する。こうすれば図３（ｂ）に示すよ
うに距離に対する加算出力ａＶA ／（ａＶA ＋ＶB ）を
直線的に変化させることができ、後の信号処理を容易に
行うことができる。
る。図４は第２実施例による距離測定装置の全体構成を
示すブロック図、図５はその光学系部分を詳細に示す図
である。これらの図において前述した第１実施例と同一
部分は同一符号を付して詳細な説明を省略する。さて本
実施例ではＩ／Ｖ変換器５の入力抵抗を可変抵抗器２２
とし、その抵抗値をＲａとする。そして演算増幅器５
ａ，６ａのフィードバック抵抗をＲｆとする。こうすれ
ばＩ／Ｖ変換器５の出力はａＶA となる。以後の動作は
第１実施例と同様である。ここでＩ／Ｖ変換器５（又は
６）の入力抵抗Ｒａを特開平２−240508号に示されてい
るように、ＰＳＤ４の受光面の長さを２Ｌ，受光レンズ
２１の中心点を通り投光軸に平行な線からＰＳＤ４の受
光面に平行に計ったＰＳＤ４の中心までの距離をｙ0 ,
ＰＳＤ４の両端間の抵抗をＲとすると、これらの間の関
係を次式 Ｒａ／Ｒ＝ｙ0 ／２Ｌ−１／２ となるように選択する。こうすれば図３（ｂ）に示すよ
うに距離に対する加算出力ａＶA ／（ａＶA ＋ＶB ）を
直線的に変化させることができ、後の信号処理を容易に
行うことができる。
【００１２】尚本実施例はＩ／Ｖ変換器の入力側の入力
抵抗を変化させることによってＩ／Ｖ変換器の変換係数
を変化させるようにしているが、フィードバック抵抗Ｒ
ｆを変化させても同様の効果が得られる。又前述した各
実施例ではのこぎり波発振器１４を用いて可変抵抗器の
抵抗値を連続的に変化させるようにしているが、出力が
連続的に変化する発振器、例えば三角波発振器や指数関
数的な出力を周期的に出力する発振器を用いても同様の
効果が得られることはいうまでもない。
抵抗を変化させることによってＩ／Ｖ変換器の変換係数
を変化させるようにしているが、フィードバック抵抗Ｒ
ｆを変化させても同様の効果が得られる。又前述した各
実施例ではのこぎり波発振器１４を用いて可変抵抗器の
抵抗値を連続的に変化させるようにしているが、出力が
連続的に変化する発振器、例えば三角波発振器や指数関
数的な出力を周期的に出力する発振器を用いても同様の
効果が得られることはいうまでもない。
【００１３】
【発明の効果】以上詳細に説明したように本発明によれ
ば、距離測定装置において必要とされていた割算器を不
要として信号処理を行い、距離に対応したアナログ信号
を得ることができる。このため回路構成が簡単で安価な
ものとなるだけでなく、割算器を使用する必要がないた
め、測定できる対象物の反射率のダイナミックレンジを
広くすることができる。又割算器の温度特性を考慮する
必要がなく、耐環境性を向上させることができるという
効果が得られる。更に本願の請求項２の発明では、これ
らの効果に加えて距離に対応したアナログ信号レベルを
直線的にすることができ、信号処理を容易に行うことが
できるという効果が得られる。
ば、距離測定装置において必要とされていた割算器を不
要として信号処理を行い、距離に対応したアナログ信号
を得ることができる。このため回路構成が簡単で安価な
ものとなるだけでなく、割算器を使用する必要がないた
め、測定できる対象物の反射率のダイナミックレンジを
広くすることができる。又割算器の温度特性を考慮する
必要がなく、耐環境性を向上させることができるという
効果が得られる。更に本願の請求項２の発明では、これ
らの効果に加えて距離に対応したアナログ信号レベルを
直線的にすることができ、信号処理を容易に行うことが
できるという効果が得られる。
【図１】本発明の第１実施例による距離測定装置の全体
構成を示すブロック図である。
構成を示すブロック図である。
【図２】本実施例の動作を示すタイムチャートである。
【図３】（ａ）は第１実施例による距離に対応するアナ
ログ信号レベルを示すグラフ、（ｂ）は第２実施例の距
離に対応するアナログ信号レベルを示すグラフである。
ログ信号レベルを示すグラフ、（ｂ）は第２実施例の距
離に対応するアナログ信号レベルを示すグラフである。
【図４】本発明の第２実施例による距離測定装置の全体
構成を示すブロック図である。
構成を示すブロック図である。
【図５】第２実施例の光学系部分を示す説明図である。
【図６】従来の距離測定装置の全体構成を示すブロック
図である。
図である。
１ ドライブ回路 ２ 投光素子 ４ ＰＳＤ ５，６ Ｉ／Ｖ変換器 ７ 加算器 １１ 切換スイッチ １２ 比較器 １３ 可変抵抗器 １４ のこぎり波発振器 １５ ボルテージフォロワ １６ 積分器 １７ サンプルホールド回路 １８ ディレー回路
Claims (2)
- 【請求項１】 投光素子を有し測定用光を検出領域に向
かって投射する投光部と、 前記投光部の光軸より一定角度をもって交差するように
配置され、物体からの反射光を受光し照射位置によって
その両端に異なった電流出力を与える位置検出素子を有
する受光部と、を具備し、前記位置検出素子の受光出力
に基づいて物体までの距離を検出する距離測定装置であ
って、 前記位置検出素子の両端に得られる電流出力を電圧に変
換する一対のＩ／Ｖ変換器と、 前記Ｉ／Ｖ変換器の出力を加算する加算器と、 出力が連続的に変化する発振器と、 前記加算器の出力及び一定の基準電圧源の出力とを択一
的に選択する切換スイッチと、 前記切換スイッチの出力が与えられ、前記発振器の出力
によってその抵抗値を連続的に変化させる可変抵抗器
と、 前記可変抵抗器の出力及び前記Ｉ／Ｖ変換器の一方の出
力を比較する比較器と、 前記比較器の出力に基づいて前記切換スイッチを駆動す
ると共に、その基準電圧源への切換時に前記可変抵抗器
の出力をサンプリングするサンプルホールド回路と、を
具備することを特徴とする距離測定装置。 - 【請求項２】 前記一方のＩ／Ｖ変換器は、その入力抵
抗をＲａ，位置検出素子の両端の抵抗値をＲ，位置検出
素子の受光面の長さを２Ｌ，位置検出素子の前方に配置
されるレンズの中心線を通る投光軸に平行な線から位置
検出素子の受光面に平行に計ったＰＳＤの中心までの距
離をｙ0 とすると、これらの間に以下の関係式 Ｒａ／Ｒ＝ｙ0 ／２Ｌ−１／２ が成り立つように構成したことを特徴とする請求項１記
載の距離測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29070691A JPH0599660A (ja) | 1991-10-09 | 1991-10-09 | 距離測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29070691A JPH0599660A (ja) | 1991-10-09 | 1991-10-09 | 距離測定装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0599660A true JPH0599660A (ja) | 1993-04-23 |
Family
ID=17759466
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP29070691A Pending JPH0599660A (ja) | 1991-10-09 | 1991-10-09 | 距離測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0599660A (ja) |
-
1991
- 1991-10-09 JP JP29070691A patent/JPH0599660A/ja active Pending
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