JPS6281509A - 距離測定装置 - Google Patents
距離測定装置Info
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- JPS6281509A JPS6281509A JP22227285A JP22227285A JPS6281509A JP S6281509 A JPS6281509 A JP S6281509A JP 22227285 A JP22227285 A JP 22227285A JP 22227285 A JP22227285 A JP 22227285A JP S6281509 A JPS6281509 A JP S6281509A
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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】
〔産業上の利用分野〕
この発明は、対象物体までの距離を測定する距離測定装
置に関するものである。
置に関するものである。
第２図は、従来の非接触式の距離測定装置を示すもので
あり、図において、１は光源、２は光源１より放射され
る光束を集束し測定しようとする対象物体３に投射する
投光レンズである。
あり、図において、１は光源、２は光源１より放射され
る光束を集束し測定しようとする対象物体３に投射する
投光レンズである。
上記光源１、投光レンズ２、対象物体３が軸線Ａ上に位
置し、光源１から放射された光は投光レンズ２によって
対象物体３上に照射され、光束の光スポット４を形成す
る。
置し、光源１から放射された光は投光レンズ２によって
対象物体３上に照射され、光束の光スポット４を形成す
る。
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によって結像される光スポット４の像の結像位
置Ｐに対応した電気信号を発生する受光素子で、上記光
スポット４、受光レンズ５、受光素子６は軸線Ｂ上に位
置し、この場合この軸線Ｂは前記軸線Ａとθの角度をな
す。
レンズ５によって結像される光スポット４の像の結像位
置Ｐに対応した電気信号を発生する受光素子で、上記光
スポット４、受光レンズ５、受光素子６は軸線Ｂ上に位
置し、この場合この軸線Ｂは前記軸線Ａとθの角度をな
す。
そして、受光素子６の出力する２つの電気信号’Ａ＋’
Ｂ は、それぞれ加算器７、減算器８に入力され、加算
器７において両信号の和（ｉＡ＋ｉｎ）が求められ、減
算器８において両信号の差（ｉＡ−ｉＢ）が求められる
。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９の位置出力Ｐを距離出力りに変換する
変換器である。
Ｂ は、それぞれ加算器７、減算器８に入力され、加算
器７において両信号の和（ｉＡ＋ｉｎ）が求められ、減
算器８において両信号の差（ｉＡ−ｉＢ）が求められる
。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９の位置出力Ｐを距離出力りに変換する
変換器である。
上記において、光源１、投光レンズ２、受光レンズ５、
受光素子６によって検出ヘッド１１が構成され、上記加
算器７、減算器８、除算器９、変換器１０によって処理
部１２が構成される。
受光素子６によって検出ヘッド１１が構成され、上記加
算器７、減算器８、除算器９、変換器１０によって処理
部１２が構成される。
次に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によって適当な大きさの光スポット４
で対象物体３に照射される。この光スポット４を受光レ
ンズ５が撮像し、受光素子６の受光面の上に光スポット
４の像を結像する。
は、投光レンズ２によって適当な大きさの光スポット４
で対象物体３に照射される。この光スポット４を受光レ
ンズ５が撮像し、受光素子６の受光面の上に光スポット
４の像を結像する。
斯かる受光素子６は、たとえば、スポット像の結像位置
に比例した光信号を両端部に向って出力する光位置検出
器と、この光位置検出器の両端部に配設された受光面上
に入射する光信号に応じた電気信号ｉＡ＊ｉｓｔ’発生
する光検出器とで構成されている。従って、上記電５気
信号ＩＡ、１Ｂ の値によって、光スポット像の結像
位置Ｐは、 として求めることができる。
に比例した光信号を両端部に向って出力する光位置検出
器と、この光位置検出器の両端部に配設された受光面上
に入射する光信号に応じた電気信号ｉＡ＊ｉｓｔ’発生
する光検出器とで構成されている。従って、上記電５気
信号ＩＡ、１Ｂ の値によって、光スポット像の結像
位置Ｐは、 として求めることができる。
ところで、受光素子６の出力は光スポット像の結像位置
Ｐとその強度とに比例した出力信号を生じる。そのため
、上記（１）式においては、光スポット像の強度変化に
比例して変化する信号である（ｉ＾＋＋Ｂ）の項を分母
に導入し、光スポット像の結像位置のみに比例する信号
を得るようにしている。
Ｐとその強度とに比例した出力信号を生じる。そのため
、上記（１）式においては、光スポット像の強度変化に
比例して変化する信号である（ｉ＾＋＋Ｂ）の項を分母
に導入し、光スポット像の結像位置のみに比例する信号
を得るようにしている。
前記加算器７と減算器８と除算器９は、受光素子６の出
力信号ｉＡ＋ｉＢに基づいて上記（１）式に示される演
算を実施するための回路であり、このようにして除算器
９の出力には光スポット像の結像位置に対応する出力値
Ｐが得られる。
力信号ｉＡ＋ｉＢに基づいて上記（１）式に示される演
算を実施するための回路であり、このようにして除算器
９の出力には光スポット像の結像位置に対応する出力値
Ｐが得られる。
一方、対象物体３までの距離を２とし、投光レンズ２と
受光レンズ５の設置間隔をＬとすると、Ｌは、 Ｌ−□ ・・・・・・・・・（２）
ｔａｎθ として求めることができる。ここで、θは受光レンズ５
の設置位置及び焦点距離、受光素子６と受光レンズ５の
設置間隔、光スポット像の結像位置に係る出力Ｐによっ
て求まるものである。これらの中で位置出力Ｐ以外は固
定値として定めることができるので、結局、対象物体３
までの距離２は、１−に−Ｐ
・・・・・・・・・（３）として得られる。この場合、
Ｋは上記各固定値によって決まる定数であり、事前の計
算又は実験等により設定される。変換器１０は上記（３
）式を実施し、位置出力Ｐ＝ｉ入力して距離出力λを出
力するものである。
受光レンズ５の設置間隔をＬとすると、Ｌは、 Ｌ−□ ・・・・・・・・・（２）
ｔａｎθ として求めることができる。ここで、θは受光レンズ５
の設置位置及び焦点距離、受光素子６と受光レンズ５の
設置間隔、光スポット像の結像位置に係る出力Ｐによっ
て求まるものである。これらの中で位置出力Ｐ以外は固
定値として定めることができるので、結局、対象物体３
までの距離２は、１−に−Ｐ
・・・・・・・・・（３）として得られる。この場合、
Ｋは上記各固定値によって決まる定数であり、事前の計
算又は実験等により設定される。変換器１０は上記（３
）式を実施し、位置出力Ｐ＝ｉ入力して距離出力λを出
力するものである。
従来の非接触式の距離測定装置は以上のように構成され
ているので、測定光束の出射口は１箇所であり、対象物
体の溝幅あるいは該対象物体間の間隔などの測定時には
、複数の距離測定装置を背中合せにするか、または、前
記距離測定装置をたとえば投光レンズ２と受光レンズ５
の中心を結ぶ線Ｏを中心として該距離測定装置を回転さ
せて測定することが必要であった。また、複数の距離測
定装置を背中合せにすることは全体の構成が複雑かつ大
型化する。また、距離測定装置を回転させることは特別
に回転駆動装置が必要となり高価になるという問題点が
あった。
ているので、測定光束の出射口は１箇所であり、対象物
体の溝幅あるいは該対象物体間の間隔などの測定時には
、複数の距離測定装置を背中合せにするか、または、前
記距離測定装置をたとえば投光レンズ２と受光レンズ５
の中心を結ぶ線Ｏを中心として該距離測定装置を回転さ
せて測定することが必要であった。また、複数の距離測
定装置を背中合せにすることは全体の構成が複雑かつ大
型化する。また、距離測定装置を回転させることは特別
に回転駆動装置が必要となり高価になるという問題点が
あった。
この発明は、上記のような問題点を解消するためになさ
れたもので、対象物体の溝幅あるいは対象物体間の間隔
などを、固定状態のまま迅速に測定できる構成の簡単な
安価な距離測定装置を得ることを目的とする。
れたもので、対象物体の溝幅あるいは対象物体間の間隔
などを、固定状態のまま迅速に測定できる構成の簡単な
安価な距離測定装置を得ることを目的とする。
〔問題点を解決するための手段〕
この発明に係る距離測定装置は、左右両側の壁面に第１
．第２の光入射口と第１．第２の光出射口を対向して設
けたケース内に、１つの光源からの光を分割して上記第
１．第２の光出射口から対象物体に光スポットとして照
射させるミラーと、上記第１．第２の光入射口から入射
した上記光スポット像を第１．第２の位置検出器上に結
像する第１．第２の受光レンズとを設け、上記第１．第
２の位置検出器からのそれぞれの出力信号を演算処理し
て距離出力を得るようにしたものである。
．第２の光入射口と第１．第２の光出射口を対向して設
けたケース内に、１つの光源からの光を分割して上記第
１．第２の光出射口から対象物体に光スポットとして照
射させるミラーと、上記第１．第２の光入射口から入射
した上記光スポット像を第１．第２の位置検出器上に結
像する第１．第２の受光レンズとを設け、上記第１．第
２の位置検出器からのそれぞれの出力信号を演算処理し
て距離出力を得るようにしたものである。
この発明における１つの光源からの光は、ミラーによっ
て２方向に分割されることにより、同時に測定光束が相
反する１８０度方向に出射され、対象物体の溝幅あるい
は対象物体間の間隔を測定する。
て２方向に分割されることにより、同時に測定光束が相
反する１８０度方向に出射され、対象物体の溝幅あるい
は対象物体間の間隔を測定する。
以下、この発明の一実施例を図について説明する。図に
おいて、１２はケースで、左右両側の壁面に第１．第２
の光入射口１３ａ、１３ｂと第１゜第２の光出射口１４
ａ、１４ｂが対向して設けられている。１５は光源、１
６は光源１５からの光を集光する集光レンズ、１７は集
光レンズ１６からの光を平行光とするレンズ、１８は平
行光の一部を上記第２の光出射口１４ａから対象物体１
９ａに光スポットＰａとして照射させるノ）−フミラー
、２０はハーフミラ−１８を透過した光を上記第１の光
出射口１４ｂから対象物体１９ｂに光スポットＰｂとし
て照射させるように該ノ・−フミラ−１８に向って反射
させるミラー、２１８．２１ｂは上記第１．第２の光入
射口１３ａ、１３ｂから入射した上記対象物体１９８．
１９ｂ上の光スポット像Ｐａ、Ｐｂを結像する第１．第
２の受光レンズ、２２ａ、２２ｂは上記光スポット像の
結像位置に比例した信号を出力する第１．第２の受光素
子、２３ａ、２３ｂはそれぞれ第１．第２の受光素子２
２ａ、２２ｂの出力信号を演算処理して距離出力を発生
する第１．第２の距離演算器で、例えば、前記第２図に
示した加算器、減算器、除算器、変換器により構成され
ている。２４は第１゜第２の距離演算器２３ａ、２３ｂ
の距離出力１．。
おいて、１２はケースで、左右両側の壁面に第１．第２
の光入射口１３ａ、１３ｂと第１゜第２の光出射口１４
ａ、１４ｂが対向して設けられている。１５は光源、１
６は光源１５からの光を集光する集光レンズ、１７は集
光レンズ１６からの光を平行光とするレンズ、１８は平
行光の一部を上記第２の光出射口１４ａから対象物体１
９ａに光スポットＰａとして照射させるノ）−フミラー
、２０はハーフミラ−１８を透過した光を上記第１の光
出射口１４ｂから対象物体１９ｂに光スポットＰｂとし
て照射させるように該ノ・−フミラ−１８に向って反射
させるミラー、２１８．２１ｂは上記第１．第２の光入
射口１３ａ、１３ｂから入射した上記対象物体１９８．
１９ｂ上の光スポット像Ｐａ、Ｐｂを結像する第１．第
２の受光レンズ、２２ａ、２２ｂは上記光スポット像の
結像位置に比例した信号を出力する第１．第２の受光素
子、２３ａ、２３ｂはそれぞれ第１．第２の受光素子２
２ａ、２２ｂの出力信号を演算処理して距離出力を発生
する第１．第２の距離演算器で、例えば、前記第２図に
示した加算器、減算器、除算器、変換器により構成され
ている。２４は第１゜第２の距離演算器２３ａ、２３ｂ
の距離出力１．。
ｌ、を加算する加算器である。
つぎに動作について説明する。図面は対象物体１９ａ、
１９ｂ間の間隔を測定する場合を例示するもので、ケー
ス１２の先端部を図示のように対象物体間に配設する。
１９ｂ間の間隔を測定する場合を例示するもので、ケー
ス１２の先端部を図示のように対象物体間に配設する。
光源１５から放射されてレンズ１６．１７を透過した光
束２５は、その一部２５ａがハーフミラ−１８で反射し
、第２の光出射口１４ａから対象物体１９ａに光スボツ
）Ｐａとして照射される。
束２５は、その一部２５ａがハーフミラ−１８で反射し
、第２の光出射口１４ａから対象物体１９ａに光スボツ
）Ｐａとして照射される。
ハーフミラ−１８を透過した残りの光束２５ｂは、ミラ
ー２０で反射して再びハーフミラ−１８に至り該ハーフ
ミラ−１８で反射して、第２の光出射口１４ｂから対象
物体１９ｂに光スポットｐｂ として照射される。
ー２０で反射して再びハーフミラ−１８に至り該ハーフ
ミラ−１８で反射して、第２の光出射口１４ｂから対象
物体１９ｂに光スポットｐｂ として照射される。
受光レンズ２１ａ、２１ｂは上記光スポットＰａ、 Ｐ
ｂ を撮像し、受光素子２２ａ、２２ｂの受光面の上に
結像する。このため、受光素子２２ａ。
ｂ を撮像し、受光素子２２ａ、２２ｂの受光面の上に
結像する。このため、受光素子２２ａ。
２２ｂからは、それぞれ光スポットの結像位置に応じた
２つの電気信号’Ａ−１・’Ｂ−ａ、ｉ Ａ−ｂ・ｉＢ
−。
２つの電気信号’Ａ−１・’Ｂ−ａ、ｉ Ａ−ｂ・ｉＢ
−。
が発生し、これ等の電気信号ｉ□、・１Ｂ−、，１Ａ−
ｂ・ｉ Ｂ−ｂはそれぞれ距離演算器２３ａ、２３ｂに
入力される。
ｂ・ｉ Ｂ−ｂはそれぞれ距離演算器２３ａ、２３ｂに
入力される。
距離演算器２３ａ、２３ｂは入力された電気信号に基づ
いて距離出力１．、 ｌｂを演算して出力し、この距離
出力１．Ｉｂを加算器２４で加算（ｔ、＋１．、）して
、対象物体１９ａ、１９ｂ間の間隔りを求めるものであ
る。
いて距離出力１．、 ｌｂを演算して出力し、この距離
出力１．Ｉｂを加算器２４で加算（ｔ、＋１．、）して
、対象物体１９ａ、１９ｂ間の間隔りを求めるものであ
る。
また、ケース１２の先端部を対象物体の溝内に挿入配設
した場合は、上記と同様の操作によって溝幅を測定する
ことができる。
した場合は、上記と同様の操作によって溝幅を測定する
ことができる。
以上のように、この発明によれば、背中合せの２方向に
測定光束を出射させて同時に２ポイントの測定が同時に
できるように構成したので、対象物体間の間隔や溝幅な
どの測定が迅速にできる。
測定光束を出射させて同時に２ポイントの測定が同時に
できるように構成したので、対象物体間の間隔や溝幅な
どの測定が迅速にできる。
また、ハーフミラ−を用いて１つの光源の光を二分割し
、２方向の測定光束としているので、距離測定装置を構
成な簡単で小形、かつ安価に得ることができる。
、２方向の測定光束としているので、距離測定装置を構
成な簡単で小形、かつ安価に得ることができる。
第１図はこの発明の一実施例を示す距離測定装置の構成
図、第２図は従来の距離測定装置の構成図である。 １２はケース、１３ａ、１３ｂは入射口、１４ａ、１４
ｂは出射口、１５は光源、１８はハーフミラ−１１９ａ
、１９ｂは対象物体、２０はミラー、２１ａ、２１ｂは
受光レンズ、２２ａ、２２ｂは受光素子、２３ａ、２３
ｂは距離演算器。 なお、図中、同一部材は同−又は相当部分を示す。
図、第２図は従来の距離測定装置の構成図である。 １２はケース、１３ａ、１３ｂは入射口、１４ａ、１４
ｂは出射口、１５は光源、１８はハーフミラ−１１９ａ
、１９ｂは対象物体、２０はミラー、２１ａ、２１ｂは
受光レンズ、２２ａ、２２ｂは受光素子、２３ａ、２３
ｂは距離演算器。 なお、図中、同一部材は同−又は相当部分を示す。
Claims (1)
- 第１、第２の光入射口と第１、第２の光出射口とを左右
の壁面に対向して設けたケースと、このケース内に配設
され光源からの光の一部を上記第１の光出射口から対象
物体に光スポットとして照射させるハーフミラーと、こ
のハーフミラーを透過した光を上記第２の光出射口から
上記対象物体に光スポットとして照射させるように該ハ
ーフミラーに向つて反射させるミラーと、上記第１、第
２の光入射口から入射した上記対象物体上の光スポット
像を結像する第１、第２の受光レンズと、上記光スポッ
ト像の結像位置に比例した信号を出力する第１、第２の
受光素子と、上記出力信号を演算処理して距離出力を発
生する第１、第２の距離演算器とを備えた距離測定装置
。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22227285A JPS6281509A (ja) | 1985-10-04 | 1985-10-04 | 距離測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22227285A JPS6281509A (ja) | 1985-10-04 | 1985-10-04 | 距離測定装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6281509A true JPS6281509A (ja) | 1987-04-15 |
| JPH0367565B2 JPH0367565B2 (ja) | 1991-10-23 |
Family
ID=16779778
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22227285A Granted JPS6281509A (ja) | 1985-10-04 | 1985-10-04 | 距離測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6281509A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6443711A (en) * | 1987-08-11 | 1989-02-16 | Fujitec Kk | Surface strain measuring instrument |
| US5980166A (en) * | 1995-10-05 | 1999-11-09 | Kanefusa Corporation | Rotary tool with shank |
| KR101005051B1 (ko) | 2008-11-14 | 2010-12-30 | 에프엠전자(주) | 레이저 센서 |
| JP2012047743A (ja) * | 2010-08-26 | 2012-03-08 | Mitsutoyo Corp | ２光束アッセンブリ及びクロマティックポイントセンサ装置の動作方法 |
-
1985
- 1985-10-04 JP JP22227285A patent/JPS6281509A/ja active Granted
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6443711A (en) * | 1987-08-11 | 1989-02-16 | Fujitec Kk | Surface strain measuring instrument |
| US5980166A (en) * | 1995-10-05 | 1999-11-09 | Kanefusa Corporation | Rotary tool with shank |
| KR101005051B1 (ko) | 2008-11-14 | 2010-12-30 | 에프엠전자(주) | 레이저 센서 |
| JP2012047743A (ja) * | 2010-08-26 | 2012-03-08 | Mitsutoyo Corp | ２光束アッセンブリ及びクロマティックポイントセンサ装置の動作方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0367565B2 (ja) | 1991-10-23 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |