JPS6095317A - 光式距離測定装置 - Google Patents
光式距離測定装置Info
- Publication number
- JPS6095317A JPS6095317A JP58204069A JP20406983A JPS6095317A JP S6095317 A JPS6095317 A JP S6095317A JP 58204069 A JP58204069 A JP 58204069A JP 20406983 A JP20406983 A JP 20406983A JP S6095317 A JPS6095317 A JP S6095317A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- light
- circuit
- section
- light receiving
- amount
- Prior art date
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- Pending
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Classifications
-
- 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
-
- 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
- G01C3/02—Details
- G01C3/06—Use of electric means to obtain final indication
- G01C3/08—Use of electric radiation detectors
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- Physics & Mathematics (AREA)
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- Remote Sensing (AREA)
- 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】
産業上の利用分野
本発明は、半導体発光素子（半導体レーザダイオード）
を投光部の光源とし、投光部から被測定物までの距離を
非接触にて測定する光式距離測定装置に関するものであ
る。
を投光部の光源とし、投光部から被測定物までの距離を
非接触にて測定する光式距離測定装置に関するものであ
る。
従来例の構成とその問題点
半導体発光素子を光源々する光式距離測定装置、例えば
第１図に示す半導体レーザダイオード１を光源とし、そ
の投射光２の被測定物３上での反射光４を受光素子５を
用いて受光し、被測定物までの距離ｄを測定する装置に
おいて、半導体レーザダイオード１の光量制御は、半導
体レーザダイオード１の測面にフォトダイオード６を取
り付け、フォトダイオード６の出力を一定に制御するこ
とにより、半導体レーザダイオード１の光量制御を行っ
ていた。了は投光レンズ、８は集光レンズ、９は距離検
出回路、１ｏは半導体レーザダイオード電圧制御型の発
光光量制御回路である。しかしこの場合、被測定物３の
表面反射率の違いにより受光光量が変化してしまい、そ
のだめ反射率の一定な物体に被測定物３が限定されるこ
と、また受光光量が変動するため、動く物体の測定がで
き遅い欠点を有していた。これらの欠点を改良する方法
として、第２図に示すような、受光出方電圧変換回路１
１の受光光量出力を所定基準電圧と比較し、その差分を
半導体レーザダイオード電圧制御型の発光光量制御回路
１０に帰還し、受光光量を一定に制御する光量制御方法
が用いられていた。
第１図に示す半導体レーザダイオード１を光源とし、そ
の投射光２の被測定物３上での反射光４を受光素子５を
用いて受光し、被測定物までの距離ｄを測定する装置に
おいて、半導体レーザダイオード１の光量制御は、半導
体レーザダイオード１の測面にフォトダイオード６を取
り付け、フォトダイオード６の出力を一定に制御するこ
とにより、半導体レーザダイオード１の光量制御を行っ
ていた。了は投光レンズ、８は集光レンズ、９は距離検
出回路、１ｏは半導体レーザダイオード電圧制御型の発
光光量制御回路である。しかしこの場合、被測定物３の
表面反射率の違いにより受光光量が変化してしまい、そ
のだめ反射率の一定な物体に被測定物３が限定されるこ
と、また受光光量が変動するため、動く物体の測定がで
き遅い欠点を有していた。これらの欠点を改良する方法
として、第２図に示すような、受光出方電圧変換回路１
１の受光光量出力を所定基準電圧と比較し、その差分を
半導体レーザダイオード電圧制御型の発光光量制御回路
１０に帰還し、受光光量を一定に制御する光量制御方法
が用いられていた。
しかし、この方法では、外乱光下の測定の場合、受光部
において投光部投射光と、外乱光との判別ができなく、
そのため投光部の光量制御が正確に行えないという欠点
を有していた。
において投光部投射光と、外乱光との判別ができなく、
そのため投光部の光量制御が正確に行えないという欠点
を有していた。
発明の目的
本発明は、前記従来の欠点を除去し、被測定物の反射率
の影響を受けず、外乱光の多い測定場所においても正確
な距離測定を行うことを目的とする。
の影響を受けず、外乱光の多い測定場所においても正確
な距離測定を行うことを目的とする。
発明の構成
この目的を達成するために本発明は、半導体発光素子を
光源とする投光部と、前記投光部の光軸と一定角度をな
し前記投光部の投射光の被測定物上での反射光を受光す
る受光部と、前記受光部の信号を処理し距離検出を行う
距離検出回路とを備え、前記投光部は半導体発光素子と
発光光量制御回路と投光周期変調回路とから構成し、前
記受光部は受光素子と受光出力電圧変換回路とバンドパ
スフィルタと受光光量検出回路と整流回路と基準電圧設
定回路と差分検出、増幅回路とから構成し、前記差分検
出、増幅回路の出力を前記発光光量制御回路に帰還する
ことにより前記受光部の受光光量を一定に制御するもの
である。この構成により、投光周期変調回路で所定の周
波数に変調された半導体レーザダイオード投射光は、受
光部において電圧変換された後、前記所定の周波数を中
心周波数とするバンドパスフィルタ（ＢＰＦ）で外乱光
と分離し取り出される。外乱光と分離された受光信号は
、受光光量検出回路により受光光量信号に変換された後
、整流され、基準電圧との差分を取られる。基準電圧と
の差分は増幅された後、発光光量制御回路に帰還される
。発光光量制御回路では、前記差分電圧に基づき投光光
量の制御を行う。
光源とする投光部と、前記投光部の光軸と一定角度をな
し前記投光部の投射光の被測定物上での反射光を受光す
る受光部と、前記受光部の信号を処理し距離検出を行う
距離検出回路とを備え、前記投光部は半導体発光素子と
発光光量制御回路と投光周期変調回路とから構成し、前
記受光部は受光素子と受光出力電圧変換回路とバンドパ
スフィルタと受光光量検出回路と整流回路と基準電圧設
定回路と差分検出、増幅回路とから構成し、前記差分検
出、増幅回路の出力を前記発光光量制御回路に帰還する
ことにより前記受光部の受光光量を一定に制御するもの
である。この構成により、投光周期変調回路で所定の周
波数に変調された半導体レーザダイオード投射光は、受
光部において電圧変換された後、前記所定の周波数を中
心周波数とするバンドパスフィルタ（ＢＰＦ）で外乱光
と分離し取り出される。外乱光と分離された受光信号は
、受光光量検出回路により受光光量信号に変換された後
、整流され、基準電圧との差分を取られる。基準電圧と
の差分は増幅された後、発光光量制御回路に帰還される
。発光光量制御回路では、前記差分電圧に基づき投光光
量の制御を行う。
以上の光量制御により、受光光量は被測定物の表面反射
率の影響や測定場所の外乱光の影響を受けずに、常に一
定となるものである。
率の影響や測定場所の外乱光の影響を受けずに、常に一
定となるものである。
実施例の説明
以下本発明の一実施例を図面の第３図、第４図に沿って
説明する。１．２ｒ ３＋ ４１ ５１ ７１ ８１９
＋１０ｉｄ従来例と同様の半導体レーザダイオード、投
射光、被測定物１反射光、受光素子、投光レンズ、集光
レンズ、距離検出回路１発光光量制御回路である。そし
て１２は受光出力電圧変換回路、１３はバンドパスフィ
ルタ（、ＢＰＦ）、１４は受光光量検出回路、１５は整
流回路、１６は差分検出、増幅回路、１７は基準電圧設
定回路、１８は投光周期変調回路である。投光部の光源
には、出力１ｏｍＷの半導体レーザダイオード１を、受
光素子５には一次元Ｐｏ５ｉｔｉｏｎ ５ｅｎｓｉｔｉ
ｖｅＤｅｔｅｃｔｏｒ （ＰＳＤ）を用いた。投光周期
変調回路１８の変調周波数およびＢｐＨ３の中心周波数
は１ｏｋＨｚ とした。半導体レーザダイオード１より
投光された１０ｋＨ２ＶＣ変調された投射光は、投光レ
ンズ７により平行光線に変換され、被測定物３に投射さ
れる。被測定物ｓ上の反射光４は、投射光２と所定の角
度αをなした受光素子（ＰＳＤ）５に集光レンズ８を経
て受光される。受光信号は、演算増幅器を用いた受光出
力電圧変換回路１２で電圧信号に変換した後に、ＢＰＦ
１３により外乱光ノイズと分離される。外乱光ノイズと
分離された受光信号は、受光光量検出回路１４で受光位
置に比例した電圧ａと、受光光量に比例した電圧すとし
て出力される。そして前記受光位置に比例しだ電圧ａは
距離検出回路９において処理され、距離データとして出
力される。また前記受光光量に比例した電圧すは整流回
路１６で整流された後、差分検出、増幅回路１６で基準
電圧設定回路１７の出力と比較され、その比較差分電圧
を光量制御回路１０に帰還する。以上の構成により、半
導体レーザダイオード投光光量は、差分検出、増幅回路
１６の出力が常に一定となるように制御され、よって受
光光量は被測定物の反射率の影響を受けず一定となる。
説明する。１．２ｒ ３＋ ４１ ５１ ７１ ８１９
＋１０ｉｄ従来例と同様の半導体レーザダイオード、投
射光、被測定物１反射光、受光素子、投光レンズ、集光
レンズ、距離検出回路１発光光量制御回路である。そし
て１２は受光出力電圧変換回路、１３はバンドパスフィ
ルタ（、ＢＰＦ）、１４は受光光量検出回路、１５は整
流回路、１６は差分検出、増幅回路、１７は基準電圧設
定回路、１８は投光周期変調回路である。投光部の光源
には、出力１ｏｍＷの半導体レーザダイオード１を、受
光素子５には一次元Ｐｏ５ｉｔｉｏｎ ５ｅｎｓｉｔｉ
ｖｅＤｅｔｅｃｔｏｒ （ＰＳＤ）を用いた。投光周期
変調回路１８の変調周波数およびＢｐＨ３の中心周波数
は１ｏｋＨｚ とした。半導体レーザダイオード１より
投光された１０ｋＨ２ＶＣ変調された投射光は、投光レ
ンズ７により平行光線に変換され、被測定物３に投射さ
れる。被測定物ｓ上の反射光４は、投射光２と所定の角
度αをなした受光素子（ＰＳＤ）５に集光レンズ８を経
て受光される。受光信号は、演算増幅器を用いた受光出
力電圧変換回路１２で電圧信号に変換した後に、ＢＰＦ
１３により外乱光ノイズと分離される。外乱光ノイズと
分離された受光信号は、受光光量検出回路１４で受光位
置に比例した電圧ａと、受光光量に比例した電圧すとし
て出力される。そして前記受光位置に比例しだ電圧ａは
距離検出回路９において処理され、距離データとして出
力される。また前記受光光量に比例した電圧すは整流回
路１６で整流された後、差分検出、増幅回路１６で基準
電圧設定回路１７の出力と比較され、その比較差分電圧
を光量制御回路１０に帰還する。以上の構成により、半
導体レーザダイオード投光光量は、差分検出、増幅回路
１６の出力が常に一定となるように制御され、よって受
光光量は被測定物の反射率の影響を受けず一定となる。
本発明の光式距離測定装置を用いて、表面反射率の異な
る物体を被測定物とし、距離測定を行つた場合の受光光
量に比例した電圧すは、第５図の特性曲線ｌに示すとお
りである。まだ従来の九式距離測定装置により同様の被
測定物を測定した場合の受光光量出力電圧は、第５図の
特性曲線ｍに示すとおりである。また１５Ｗ蛍光灯下２
０ｃｆＩＬの点で距離測定を行った場合、従来の光方式
距離測定装置では、測定不可能であったが、本発明の装
置では、蛍光灯点灯の有無にかかわらず、１００Ｆ＃７
１１〜１５ｏｍｍの測定範囲において検出精度±０．４
ｍｍで検出が行えた。
る物体を被測定物とし、距離測定を行つた場合の受光光
量に比例した電圧すは、第５図の特性曲線ｌに示すとお
りである。まだ従来の九式距離測定装置により同様の被
測定物を測定した場合の受光光量出力電圧は、第５図の
特性曲線ｍに示すとおりである。また１５Ｗ蛍光灯下２
０ｃｆＩＬの点で距離測定を行った場合、従来の光方式
距離測定装置では、測定不可能であったが、本発明の装
置では、蛍光灯点灯の有無にかかわらず、１００Ｆ＃７
１１〜１５ｏｍｍの測定範囲において検出精度±０．４
ｍｍで検出が行えた。
発明の効果
以上のように本発明によれば、被測定物の表面反射率の
変化に対する影響、および外来からの光ノイズの影響を
受けず、高精度で距離測定が行える優れた効果を奏する
ものである。
変化に対する影響、および外来からの光ノイズの影響を
受けず、高精度で距離測定が行える優れた効果を奏する
ものである。
第１図、第２図は従来の光式距離測定装置の説明図、第
３図は本発明の一実施例における光式距離測定装置の説
明図、第４図は開光式距離測定装置の回路図、第６図は
本発明による受光光量出力電圧の従来例との比較特性図
である。 １・・・・・・半導体発光素子（半導体レーザダイオー
ド）、２・・・・・・投射光、３−・・・・・被測定物
、４・・・・・・反射光、５・・・・・・受光素子、７
・・・・・・投光レンズ、８・・・・・・集光レンズ、
９・・・・・・距離検出回路、１０・・・・・・発光光
量制御回路、１２・・・・・・受光出力電圧変換回路、
１３・・・・・−バントパスフィルタ、１４・・す・・
受光光量検出回路、１５・・・・・・整流回路、１６・
・・・・・差分検出。 増幅回路、１７・・・・・・基準電圧設定回路、１８・
・・・・・投光周期変調回路。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名第１
図 第２図 、？ 萬５図 ネｇ〔シ巨すノｉ−＠ンシヒ９ｉ司／）き手続補正書 昭和５９年４ 月２Ｖ日 昭和５８年特許願第２０４０６９号 ２発明の名称 光式距離測定装置 ３補正をする者 事件との関係 特 許 出 願 人 住 所 大阪府門真市大字門真１００６番地名 称 （
５８２）松下電器産業株式会社代表者 山 下 俊 彦 ４代理人 〒５７１ 住 所 大阪府門真市大字門真１００６番地松下電器産
業株式会社内
３図は本発明の一実施例における光式距離測定装置の説
明図、第４図は開光式距離測定装置の回路図、第６図は
本発明による受光光量出力電圧の従来例との比較特性図
である。 １・・・・・・半導体発光素子（半導体レーザダイオー
ド）、２・・・・・・投射光、３−・・・・・被測定物
、４・・・・・・反射光、５・・・・・・受光素子、７
・・・・・・投光レンズ、８・・・・・・集光レンズ、
９・・・・・・距離検出回路、１０・・・・・・発光光
量制御回路、１２・・・・・・受光出力電圧変換回路、
１３・・・・・−バントパスフィルタ、１４・・す・・
受光光量検出回路、１５・・・・・・整流回路、１６・
・・・・・差分検出。 増幅回路、１７・・・・・・基準電圧設定回路、１８・
・・・・・投光周期変調回路。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名第１
図 第２図 、？ 萬５図 ネｇ〔シ巨すノｉ−＠ンシヒ９ｉ司／）き手続補正書 昭和５９年４ 月２Ｖ日 昭和５８年特許願第２０４０６９号 ２発明の名称 光式距離測定装置 ３補正をする者 事件との関係 特 許 出 願 人 住 所 大阪府門真市大字門真１００６番地名 称 （
５８２）松下電器産業株式会社代表者 山 下 俊 彦 ４代理人 〒５７１ 住 所 大阪府門真市大字門真１００６番地松下電器産
業株式会社内
Claims (1)
- 半導体発光素子を光源とする。投光部と、前記投光部の
光軸と一定角度をなし前記投光部の投射光の被測定物上
での反射光を受光する受光部と、前記受光部の信号を処
理し距離検出を行う距離検出回路とを備え、前記投光部
は半導体発光素子と発光光量制御回路と投光周期変調回
路とから構成し、前記受光部は受光素子と受光出力電圧
変換回路とバンドパスフィルタと受光光量検出回路と整
流回路と基準電圧設定回路と差分検出・増幅回路とから
構成し前記差分検出、増幅回路の出力を前記発光光量制
御回路に帰還することにより前記受光部の受光光量を一
定に制御する光式距離測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58204069A JPS6095317A (ja) | 1983-10-31 | 1983-10-31 | 光式距離測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58204069A JPS6095317A (ja) | 1983-10-31 | 1983-10-31 | 光式距離測定装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6095317A true JPS6095317A (ja) | 1985-05-28 |
Family
ID=16484246
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58204069A Pending JPS6095317A (ja) | 1983-10-31 | 1983-10-31 | 光式距離測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6095317A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05300042A (ja) * | 1991-03-11 | 1993-11-12 | Mitsubishi Electric Corp | 光電変換回路 |
-
1983
- 1983-10-31 JP JP58204069A patent/JPS6095317A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05300042A (ja) * | 1991-03-11 | 1993-11-12 | Mitsubishi Electric Corp | 光電変換回路 |
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