JPH0714808Y2 - 光学式距離測定装置 - Google Patents
光学式距離測定装置Info
- Publication number
- JPH0714808Y2 JPH0714808Y2 JP1986035550U JP3555086U JPH0714808Y2 JP H0714808 Y2 JPH0714808 Y2 JP H0714808Y2 JP 1986035550 U JP1986035550 U JP 1986035550U JP 3555086 U JP3555086 U JP 3555086U JP H0714808 Y2 JPH0714808 Y2 JP H0714808Y2
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- distance measuring
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- 230000003287 optical effect Effects 0.000 title claims description 7
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims description 16
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 12
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 230000002265 prevention Effects 0.000 description 1
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- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
- Measurement Of Optical Distance (AREA)
- Focusing (AREA)
Description
【考案の詳細な説明】 ［技術分野］ 本考案は、光ビームを被測定物体に照射し、その反射光
を用いて被測定物体までの距離を測定する光学式距離測
定装置に関するものである。
を用いて被測定物体までの距離を測定する光学式距離測
定装置に関するものである。
［背景技術］ 従来、この種の光学式距離測定装置としては第２図に示
すようなものがあった。すなわち、投光素子１および投
光レンズ系２によって被測定物体３に光ビームを投光す
る投光手段が形成され、被測定物体３に形成される光ス
ポットの反射光を受光する受光レンズ系４および１次元
位置検出素子よりなる受光素子５にて受光手段が形成さ
れており、受光手段は投光手段の側方に所定間隔をもっ
て配置され、光スポットは受光素子５上に結像される。
この受光素子５上に結像された光スポットは、被測定物
体３が第２図中においてａ→ｂ→ｃと移動することによ
って、同図中ａ′→ｂ′→ｃ′と移動するようになって
いる。つまり、被測定物体３との距離は、受光素子５上
の光スポットの位置を知ることによって明らかになる。
この受光素子５は前述したように光スポットの位置を検
出する１次元位置検出素子（例えば、浜松フォトニクス
社製のPSD素子）であり、出力として光スポットの位置
に対応した出力電流i1,i2（相反した電流）を出力す
る。受光素子５から出力される両出力電流i1,i2は、そ
れぞれ減算器６および加算器７に入力され、（v1−
v2）、（v1＋v2）が演算される。その後、割算器８を用
いて（v1−v2）／（v1＋v2）を演算することにより、受
光量に関係無く距離に対応した電圧値を得ることができ
る。すなわち、三角測量方式の距離測定が行われるよう
になっており、第３図は割算器８の出力と距離との関係
を示す図である。この図から明らかなように、被測定物
体３の距離a,b,cは割算器８の出力ａ″,b″,c″に対応
して求められることになる。したがって、この割算器８
の後段に比較判定回路10を設けることにより、ある設定
距離dTよりも被測定物体３が近くにあるか、遠くにある
かの判定を容易に行なうことができ、例えば被測定物体
３が所定距離dT内に存在することを示す物体検知信号VO
を出力端子O2に出力する。すなわち第３図において、エ
リア設定回路10aのボリュームVRにより基準電圧VTを設
定すれば、設定距離dTを基準にした被測定物体３の遠近
を判定してその判定結果を物体検知信号として出力する
ようになっている。また、割算器８出力は測距信号V
l（距離に応じた直流電圧）としてアナログ出力回路12
を介して出力端子O1に出力されるとともに、機械式電圧
計あるいは電子式電圧計（デジタル表示、バー表示な
ど）よりなる電圧表示回路11にて電圧レベルが表示され
るようになっている。ところで、このような従来例にお
いて、エリア設定回路10aの構成が複雑になるととも
に、コストが高くなるという問題があった。すなわち、
エリア設定回路10aに使用されるボリュームVRとして、
高分解能で高精度のものが要求されるので、多回転のポ
テンショメータが使用する必要があり、しかも、設定さ
れる設定エリア（距離dT）を直読できるようにするため
に回転表示付きのつまみを設ける必要があった。このよ
うなボリュームVRとしては、例えば日本抵抗器社製のRR
S10型ボリュームと23M型つまみを使用していたが、形状
が大きい上高価であるという問題があった。さらに、こ
の種の距離測定装置では、被測定物体までの距離と測距
信号電圧との間のリニアリティに0.1〜1.0％程度の誤差
があり、この誤差は個々の装置でばらつくから、精度の
よいポテンショメータを用いたとしても、補正するのは
困難である。すなわち、高価なポテンショメータを用い
ても、設定エリアを直読できるようにするためには、つ
まみの回転量（すなわち設定される抵抗値）と発生され
る基準電圧VTとの間にリニアな関係が必要であるので、
ボリュームVRの抵抗値に基いて基準電圧VTを発生するエ
リア設定回路10aの回路構成が複雑になるとともに、リ
ニアな関係を満足させるための調整が必要になり、コス
トが高くなるという問題があった。
すようなものがあった。すなわち、投光素子１および投
光レンズ系２によって被測定物体３に光ビームを投光す
る投光手段が形成され、被測定物体３に形成される光ス
ポットの反射光を受光する受光レンズ系４および１次元
位置検出素子よりなる受光素子５にて受光手段が形成さ
れており、受光手段は投光手段の側方に所定間隔をもっ
て配置され、光スポットは受光素子５上に結像される。
この受光素子５上に結像された光スポットは、被測定物
体３が第２図中においてａ→ｂ→ｃと移動することによ
って、同図中ａ′→ｂ′→ｃ′と移動するようになって
いる。つまり、被測定物体３との距離は、受光素子５上
の光スポットの位置を知ることによって明らかになる。
この受光素子５は前述したように光スポットの位置を検
出する１次元位置検出素子（例えば、浜松フォトニクス
社製のPSD素子）であり、出力として光スポットの位置
に対応した出力電流i1,i2（相反した電流）を出力す
る。受光素子５から出力される両出力電流i1,i2は、そ
れぞれ減算器６および加算器７に入力され、（v1−
v2）、（v1＋v2）が演算される。その後、割算器８を用
いて（v1−v2）／（v1＋v2）を演算することにより、受
光量に関係無く距離に対応した電圧値を得ることができ
る。すなわち、三角測量方式の距離測定が行われるよう
になっており、第３図は割算器８の出力と距離との関係
を示す図である。この図から明らかなように、被測定物
体３の距離a,b,cは割算器８の出力ａ″,b″,c″に対応
して求められることになる。したがって、この割算器８
の後段に比較判定回路10を設けることにより、ある設定
距離dTよりも被測定物体３が近くにあるか、遠くにある
かの判定を容易に行なうことができ、例えば被測定物体
３が所定距離dT内に存在することを示す物体検知信号VO
を出力端子O2に出力する。すなわち第３図において、エ
リア設定回路10aのボリュームVRにより基準電圧VTを設
定すれば、設定距離dTを基準にした被測定物体３の遠近
を判定してその判定結果を物体検知信号として出力する
ようになっている。また、割算器８出力は測距信号V
l（距離に応じた直流電圧）としてアナログ出力回路12
を介して出力端子O1に出力されるとともに、機械式電圧
計あるいは電子式電圧計（デジタル表示、バー表示な
ど）よりなる電圧表示回路11にて電圧レベルが表示され
るようになっている。ところで、このような従来例にお
いて、エリア設定回路10aの構成が複雑になるととも
に、コストが高くなるという問題があった。すなわち、
エリア設定回路10aに使用されるボリュームVRとして、
高分解能で高精度のものが要求されるので、多回転のポ
テンショメータが使用する必要があり、しかも、設定さ
れる設定エリア（距離dT）を直読できるようにするため
に回転表示付きのつまみを設ける必要があった。このよ
うなボリュームVRとしては、例えば日本抵抗器社製のRR
S10型ボリュームと23M型つまみを使用していたが、形状
が大きい上高価であるという問題があった。さらに、こ
の種の距離測定装置では、被測定物体までの距離と測距
信号電圧との間のリニアリティに0.1〜1.0％程度の誤差
があり、この誤差は個々の装置でばらつくから、精度の
よいポテンショメータを用いたとしても、補正するのは
困難である。すなわち、高価なポテンショメータを用い
ても、設定エリアを直読できるようにするためには、つ
まみの回転量（すなわち設定される抵抗値）と発生され
る基準電圧VTとの間にリニアな関係が必要であるので、
ボリュームVRの抵抗値に基いて基準電圧VTを発生するエ
リア設定回路10aの回路構成が複雑になるとともに、リ
ニアな関係を満足させるための調整が必要になり、コス
トが高くなるという問題があった。
［考案の目的］ 本考案は上記の点に鑑みて為されたものであり、その目
的とするところは、エリア設定回路の回路構成を簡略化
できるとともに、調整作業を不要にすることができ、小
型で安価な光学式距離測定装置を提供することにある。
的とするところは、エリア設定回路の回路構成を簡略化
できるとともに、調整作業を不要にすることができ、小
型で安価な光学式距離測定装置を提供することにある。
［考案の開示］ （実施例１） 第１図は本考案一実施例を示すもので、被測定物体３に
対して光ビームを投光する投光手段と、投光手段の側方
に所定間隔をもって配置され被測定物体３からの反射光
を受光する受光手段と、受光手段にて受光された光スポ
ットの位置に基いて被測定物体３までの距離を演算して
距離に対応した電圧の測距信号Vlを出力する測距回路９
と、上記測距回路９から出力される測距信号Vl電圧とエ
リア設定回路10aから出力される基準電圧VTとを比較し
て予め設定された検知エリア内に被測定物体３が存在す
るかどうかを判定する比較判定回路10とよりなる従来例
と同様の光学式距離測定装置において、電圧表示回路11
と、上記電圧表示回路11に表示される電圧を測距信号Vl
電圧あるいは基準電圧VTに適宜切換える表示切換回路13
とを設け、基準電圧VTを設定するボリュームVRをエリア
設定回路10aに設けたものである。なお、他の構成およ
び動作は従来例と同様である。
対して光ビームを投光する投光手段と、投光手段の側方
に所定間隔をもって配置され被測定物体３からの反射光
を受光する受光手段と、受光手段にて受光された光スポ
ットの位置に基いて被測定物体３までの距離を演算して
距離に対応した電圧の測距信号Vlを出力する測距回路９
と、上記測距回路９から出力される測距信号Vl電圧とエ
リア設定回路10aから出力される基準電圧VTとを比較し
て予め設定された検知エリア内に被測定物体３が存在す
るかどうかを判定する比較判定回路10とよりなる従来例
と同様の光学式距離測定装置において、電圧表示回路11
と、上記電圧表示回路11に表示される電圧を測距信号Vl
電圧あるいは基準電圧VTに適宜切換える表示切換回路13
とを設け、基準電圧VTを設定するボリュームVRをエリア
設定回路10aに設けたものである。なお、他の構成およ
び動作は従来例と同様である。
以下、実施例の動作について説明する。いま、エリア設
定回路10aのボリュームVRを調整して検知エリアを設定
する場合において、表示切換回路13の切換接点を基準電
圧表示側に切り換えることにより、電圧表示回路11に基
準電圧VTの電圧レベルを表示させることができ、この表
示を見ながら基準電圧VTを適当な電圧に設定して所望の
検知エリアを設定することができる。したがって、エリ
ア設定回路10aのボリュームVRとして従来例のような高
分解能、高精度のものを使用する必要がない上、設定さ
れる抵抗値を直読可能にするようなつまみを設ける必要
もないので、エリア設定回路10aのボリュームVRとして
プリント基板実装タイプの安価（従来例の10分の１以
下）で小型（従来例の10分の１以下）のポテンショメー
タを用いることができ、しかも、基準電圧VTとボリュー
ムVRの抵抗値とをリニアな関係に設定する必要がないの
で、基準電圧を発生するエリア設定回路10aを簡単な回
路構成（例えば、一般的な抵抗分圧回路）で実現できる
とともに、煩わしい調整作業を必要とせず、エリア設定
回路10aの小型化および低コスト化が図れるようになっ
ている。
定回路10aのボリュームVRを調整して検知エリアを設定
する場合において、表示切換回路13の切換接点を基準電
圧表示側に切り換えることにより、電圧表示回路11に基
準電圧VTの電圧レベルを表示させることができ、この表
示を見ながら基準電圧VTを適当な電圧に設定して所望の
検知エリアを設定することができる。したがって、エリ
ア設定回路10aのボリュームVRとして従来例のような高
分解能、高精度のものを使用する必要がない上、設定さ
れる抵抗値を直読可能にするようなつまみを設ける必要
もないので、エリア設定回路10aのボリュームVRとして
プリント基板実装タイプの安価（従来例の10分の１以
下）で小型（従来例の10分の１以下）のポテンショメー
タを用いることができ、しかも、基準電圧VTとボリュー
ムVRの抵抗値とをリニアな関係に設定する必要がないの
で、基準電圧を発生するエリア設定回路10aを簡単な回
路構成（例えば、一般的な抵抗分圧回路）で実現できる
とともに、煩わしい調整作業を必要とせず、エリア設定
回路10aの小型化および低コスト化が図れるようになっ
ている。
なお、表示切換回路13の切換接点を測距信号表示側に切
換えた場合には測距信号Vlの電圧レベルが表示されるこ
とは言うまでもない。また、第１図中に破線で示してい
るように、表示切換回路13出力をアナログ出力回路12に
入力し、基準電圧VTをも外部へ出力できるようにしても
良く、この場合、外部に設けた高精度の電圧測定手段お
よび電圧表示回路（図示せず）にて基準電圧VTを測定表
示させることにより、電圧表示回路11が低精度の電圧計
にて形成されている場合にあっても、検知エリアの設定
を高精度に行えることになる。
換えた場合には測距信号Vlの電圧レベルが表示されるこ
とは言うまでもない。また、第１図中に破線で示してい
るように、表示切換回路13出力をアナログ出力回路12に
入力し、基準電圧VTをも外部へ出力できるようにしても
良く、この場合、外部に設けた高精度の電圧測定手段お
よび電圧表示回路（図示せず）にて基準電圧VTを測定表
示させることにより、電圧表示回路11が低精度の電圧計
にて形成されている場合にあっても、検知エリアの設定
を高精度に行えることになる。
さらに、電圧表示回路12に電圧と距離とを換算する機能
を付加すれば距離を直読することも可能であって、この
場合、基準電圧VTを距離によって用意に設定することが
でき、基準電圧VTを簡便に設定できるとともに、誤設定
の防止につながる。
を付加すれば距離を直読することも可能であって、この
場合、基準電圧VTを距離によって用意に設定することが
でき、基準電圧VTを簡便に設定できるとともに、誤設定
の防止につながる。
［考案の効果］ 本考案は上述のように、被測定物体に対して光ビームを
投光する投光手段と、投光手段の側方に所定間隔をもっ
て配置され被測定物体からの反射光を受光する受光手段
と、受光手段にて受光された光スポットの位置に基いて
被測定物体までの距離を演算して距離に対応した電圧の
測距信号を出力する測距回路と、上記測距回路から出力
される測距信号電圧とエリア設定回路から出力される基
準電圧とを比較して予め設定された検知エリア内に被測
定物体が存在するかどうかを判定する比較判定回路とよ
りなる光学式距離測定装置において、電圧表示回路と、
上記電圧表示回路に表示される電圧を測距信号電圧ある
いは基準電圧に適宜切換える表示切換回路とを設け、基
準電圧を設定するボリュームをエリア設定回路に設けた
ものであり、表示切換回路にて電圧表示回路に表示させ
る電圧を測距信号電圧と基準電圧とに適宜切換えて検知
エリアを設定することができるので、被測定物体までの
距離に対応した測距信号電圧と基準電圧とを、表示切換
回路で適宜切り換えて電圧表示回路に表示することがで
き、被測定物体の検知エリアを設定する際には、検知エ
リアの境界の位置に実際に物体を配置し、その状態で得
られる測距信号電圧に一致するように基準電圧を設定す
ればよいのであって、投光手段と受光手段との位置関係
による誤差や受光手段のリニアリティの誤差などにかか
わりなく所望の検知エリアに正確に対応するように基準
電圧を設定することができるという利点を有する。また
上述のように、基準電圧を設定するには実際に物体を配
置して測距している状態での測距信号電圧に一致させる
だけでよいから、精度の高い高価なポテンショメータを
必要とせず、安価で小型のポテンショメータを用いるこ
とができ、かつ基準電圧を発生させるエリア設定回路に
ついてもリニアリティの補正などが不要であって、しか
も距離測定装置として元々発生している測距信号電圧と
基準電圧との２つの電圧を切換えて表示する手段を付加
するのみの簡単な回路構成で、基準電圧を正確に設定す
ることができるという利点を有するのである。さらにま
た、表示切換手段を設けて測距信号電圧と基準電圧とを
それぞれ電圧表示回路に表示することで、測距信号電圧
と基準電圧とについて各別に電圧表示回路を設ける場合
に比較して小型化および省スペース化が可能になるとい
う利点もある。
投光する投光手段と、投光手段の側方に所定間隔をもっ
て配置され被測定物体からの反射光を受光する受光手段
と、受光手段にて受光された光スポットの位置に基いて
被測定物体までの距離を演算して距離に対応した電圧の
測距信号を出力する測距回路と、上記測距回路から出力
される測距信号電圧とエリア設定回路から出力される基
準電圧とを比較して予め設定された検知エリア内に被測
定物体が存在するかどうかを判定する比較判定回路とよ
りなる光学式距離測定装置において、電圧表示回路と、
上記電圧表示回路に表示される電圧を測距信号電圧ある
いは基準電圧に適宜切換える表示切換回路とを設け、基
準電圧を設定するボリュームをエリア設定回路に設けた
ものであり、表示切換回路にて電圧表示回路に表示させ
る電圧を測距信号電圧と基準電圧とに適宜切換えて検知
エリアを設定することができるので、被測定物体までの
距離に対応した測距信号電圧と基準電圧とを、表示切換
回路で適宜切り換えて電圧表示回路に表示することがで
き、被測定物体の検知エリアを設定する際には、検知エ
リアの境界の位置に実際に物体を配置し、その状態で得
られる測距信号電圧に一致するように基準電圧を設定す
ればよいのであって、投光手段と受光手段との位置関係
による誤差や受光手段のリニアリティの誤差などにかか
わりなく所望の検知エリアに正確に対応するように基準
電圧を設定することができるという利点を有する。また
上述のように、基準電圧を設定するには実際に物体を配
置して測距している状態での測距信号電圧に一致させる
だけでよいから、精度の高い高価なポテンショメータを
必要とせず、安価で小型のポテンショメータを用いるこ
とができ、かつ基準電圧を発生させるエリア設定回路に
ついてもリニアリティの補正などが不要であって、しか
も距離測定装置として元々発生している測距信号電圧と
基準電圧との２つの電圧を切換えて表示する手段を付加
するのみの簡単な回路構成で、基準電圧を正確に設定す
ることができるという利点を有するのである。さらにま
た、表示切換手段を設けて測距信号電圧と基準電圧とを
それぞれ電圧表示回路に表示することで、測距信号電圧
と基準電圧とについて各別に電圧表示回路を設ける場合
に比較して小型化および省スペース化が可能になるとい
う利点もある。
第１図は本考案一実施例の要部ブロック回路図、第２図
は従来例のブロック回路図、第３図は同上の動作説明図
である。 １は投光素子、２は投光レンズ系、３は被測定物体、４
は受光レンズ系、５は受光素子、９は測距回路、10は比
較判定回路、10aはエリア設定回路、11は表示回路、13
は表示切換回路である。
は従来例のブロック回路図、第３図は同上の動作説明図
である。 １は投光素子、２は投光レンズ系、３は被測定物体、４
は受光レンズ系、５は受光素子、９は測距回路、10は比
較判定回路、10aはエリア設定回路、11は表示回路、13
は表示切換回路である。
フロントページの続き (72)考案者 寺前 勝広 大阪府門真市大字門真1048番地 松下電工 株式会社内 (72)考案者 山本 慎太郎 大阪府門真市大字門真1048番地 松下電工 株式会社内 (72)考案者 浅井 真生雄 大阪府門真市大字門真1048番地 松下電工 株式会社内 (56)参考文献 特開 昭60−107514（ＪＰ，Ａ)
Claims (1)
- 【請求項１】被測定物体に対して光ビームを投光する投
光手段と、投光手段の側方に所定間隔をもって配置され
被測定物体からの反射光を受光する受光手段と、受光手
段にて受光された光スポットの位置に基いて被測定物体
までの距離を演算して距離に対応した電圧の測距信号を
出力する測距回路と、上記測距回路から出力される測距
信号電圧とエリア設定回路から出力される基準電圧とを
比較して予め設定された検知エリア内に被測定物体が存
在するかどうかを判定する比較判定回路とよりなる光学
式距離測定装置において、電圧表示回路と、上記電圧表
示回路に表示される電圧を測距信号電圧あるいは基準電
圧に適宜切換える表示切換回路とを設け、基準電圧を設
定するボリュームをエリア設定回路に設けたことを特徴
とする光学式距離測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1986035550U JPH0714808Y2 (ja) | 1986-03-12 | 1986-03-12 | 光学式距離測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1986035550U JPH0714808Y2 (ja) | 1986-03-12 | 1986-03-12 | 光学式距離測定装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62146911U JPS62146911U (ja) | 1987-09-17 |
| JPH0714808Y2 true JPH0714808Y2 (ja) | 1995-04-10 |
Family
ID=30845150
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1986035550U Expired - Lifetime JPH0714808Y2 (ja) | 1986-03-12 | 1986-03-12 | 光学式距離測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0714808Y2 (ja) |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60107514A (ja) * | 1983-11-15 | 1985-06-13 | Matsushita Electric Works Ltd | 距離測定装置 |
-
1986
- 1986-03-12 JP JP1986035550U patent/JPH0714808Y2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62146911U (ja) | 1987-09-17 |
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