JPS6281519A - 距離測定装置 - Google Patents
距離測定装置Info
- Publication number
- JPS6281519A JPS6281519A JP22226485A JP22226485A JPS6281519A JP S6281519 A JPS6281519 A JP S6281519A JP 22226485 A JP22226485 A JP 22226485A JP 22226485 A JP22226485 A JP 22226485A JP S6281519 A JPS6281519 A JP S6281519A
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- Japan
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- light
- average number
- measuring device
- distance measuring
- distance
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- Pending
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- Automatic Focus Adjustment (AREA)
- Length Measuring Devices By Optical Means (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〕
この発明は、対象物体までの距離を非接触式で測定する
距離測定装置に関する。
距離測定装置に関する。
第４図は従来の非接触式の距離測定装置を示すものであ
り、第４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。
り、第４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ｌ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ｌ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は相線Ｂ上に位
置し、この場合この軸線Ｂは前記軸線人と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は相線Ｂ上に位
置し、この場合この軸線Ｂは前記軸線人と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ｉＡ、
ｊＨ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（ｉ人＋’ｕ）が求められ、減
算器８において両信号の差（ｊＡ−’Ｉｌ＋）が求めら
れる。９は加算器７の出力で減算器８の出力な除する除
算器、１０は除算器９の位置出力Ｐを距離出力ｔＶＣ変
換する変換器である。
ｊＨ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（ｉ人＋’ｕ）が求められ、減
算器８において両信号の差（ｊＡ−’Ｉｌ＋）が求めら
れる。９は加算器７の出力で減算器８の出力な除する除
算器、１０は除算器９の位置出力Ｐを距離出力ｔＶＣ変
換する変換器である。
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、ことえば、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１ａ検
出器と、この光位置検出器の両端部に配設され受光面上
に入射する光信号に応じた電気信号’Ａ＋’Ｈを発生す
る光検出器とで構成されている。従って、上記電気信号
ＩＡ、 １Ｈの値によって、光スポット像の結像位置Ｐ
は、 ＋ Ａ ４− Ｌ Ｈ 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１ａ検
出器と、この光位置検出器の両端部に配設され受光面上
に入射する光信号に応じた電気信号’Ａ＋’Ｈを発生す
る光検出器とで構成されている。従って、上記電気信号
ＩＡ、 １Ｈの値によって、光スポット像の結像位置Ｐ
は、 ＋ Ａ ４− Ｌ Ｈ 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（１人＋ｊＢ）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（１人＋ｊＢ）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が得られろ。
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が得られろ。
一方、対象物体３までの距離をｔ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、ｔは、 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ｔはｔ＝Ｋ −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を入力して距離出力ｔ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、ｔは、 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ｔはｔ＝Ｋ −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を入力して距離出力ｔを出力するも
のである。
〔発明が解決しようとする問題点１
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、対象物体の傾きや反射特性によって８／
Ｎ比が変化すると、この変化に対応して測定精度が変動
するという問題点があり、た。
れているので、対象物体の傾きや反射特性によって８／
Ｎ比が変化すると、この変化に対応して測定精度が変動
するという問題点があり、た。
この発明は、このような問題点を解決するためになされ
たものであり、応答性に優れ測定精度の安定した非接触
式距離測定装置を得ることを目的とするものである。
たものであり、応答性に優れ測定精度の安定した非接触
式距離測定装置を得ることを目的とするものである。
この発明に係る距離測定装置は、Ｓ／Ｎ比忙よって平均
回数を設定する平均回数設定手段と、この設定された平
均回数だけ測定を繰返して各測定結果を加算した総和値
を該平均回数で除算する平均処理手段とを設けたもので
ある。
回数を設定する平均回数設定手段と、この設定された平
均回数だけ測定を繰返して各測定結果を加算した総和値
を該平均回数で除算する平均処理手段とを設けたもので
ある。
この発明における距離測定装置は、測定時のＳ／／Ｎに
よって設定された平均回数だけ測定を繰返し、各測定結
果を加算した総和値を上記平均回数で除算することによ
り測定結果が平均化され、Ｓ／Ｎ比の変動に影響される
ことなく安定した測定ｆｆ１１度を確保する。
よって設定された平均回数だけ測定を繰返し、各測定結
果を加算した総和値を上記平均回数で除算することによ
り測定結果が平均化され、Ｓ／Ｎ比の変動に影響される
ことなく安定した測定ｆｆ１１度を確保する。
以下にこの発明の一実施例を図面に従って説明する。
第１図はこの発明の一実施例を示す非接触式の距離測定
装置の榊成図である。１〜１０は上記従来装置と同一の
ものである。１１は平均回数設定手段であり、加算器７
の出力がＳ／Ｎに比例し、距離出力のバラツキが平均回
数の平方根とＳハ値の積の逆数に比例することにより、
平均回数を自動的に設定する。１２は上記平均回数設定
手段１１で設定された平均回数だけ繰返された測定の各
測定結果を加算した総和値を該平均回数で除算して平均
値を求める平均処理手段である。
装置の榊成図である。１〜１０は上記従来装置と同一の
ものである。１１は平均回数設定手段であり、加算器７
の出力がＳ／Ｎに比例し、距離出力のバラツキが平均回
数の平方根とＳハ値の積の逆数に比例することにより、
平均回数を自動的に設定する。１２は上記平均回数設定
手段１１で設定された平均回数だけ繰返された測定の各
測定結果を加算した総和値を該平均回数で除算して平均
値を求める平均処理手段である。
次に動作について説明する。光源１から放射された光束
は、投光レンズ２へ伝送され、対象物体３に光スポット
４として照射される。一方、受光レンズ５は上記光スポ
ット４を撮像し、受光素子６の受光面上に結像する。
は、投光レンズ２へ伝送され、対象物体３に光スポット
４として照射される。一方、受光レンズ５は上記光スポ
ット４を撮像し、受光素子６の受光面上に結像する。
この結像によって受光素子６から出力される電気信号Ｉ
Ａ、１Ｂを加算器７で加算し、この加算値で決まるＳ／
Ｎ比に基づいて平均回数設定手段１１で平均回数を設定
し、この設定された平均回数だけ測定を繰返し、各測定
結果の総和値を上記平均回数で除算して測定結果の平均
値を得るように、平均処理回路１２で処理するものであ
る。
Ａ、１Ｂを加算器７で加算し、この加算値で決まるＳ／
Ｎ比に基づいて平均回数設定手段１１で平均回数を設定
し、この設定された平均回数だけ測定を繰返し、各測定
結果の総和値を上記平均回数で除算して測定結果の平均
値を得るように、平均処理回路１２で処理するものであ
る。
第２図はこの発明の第２実施例を示すもので、受光素子
６から出力される電気信号’Ａ＋’Ｂでアドレスを決定
し、このアドレスに対応する距離出力ｔを距離演算器１
３内のメモリ（図示せず）から読出す。一方、上記受光
素子６から出力された電気信号ＩＡ、ＩＢを加算器１４
で加算し、この加算器１４の出力、つまり、この出力に
比例するＳハ比ｆ基づいて平均回数設定手段１１で平均
回数を設定し、この設定された平均回数だけ測定を繰返
し、各測定毎に上記メモリから読出した距離出力の加算
総和値を上記の平均回数で除算して平均値を得るように
平均処理回路１２で処理する。
６から出力される電気信号’Ａ＋’Ｂでアドレスを決定
し、このアドレスに対応する距離出力ｔを距離演算器１
３内のメモリ（図示せず）から読出す。一方、上記受光
素子６から出力された電気信号ＩＡ、ＩＢを加算器１４
で加算し、この加算器１４の出力、つまり、この出力に
比例するＳハ比ｆ基づいて平均回数設定手段１１で平均
回数を設定し、この設定された平均回数だけ測定を繰返
し、各測定毎に上記メモリから読出した距離出力の加算
総和値を上記の平均回数で除算して平均値を得るように
平均処理回路１２で処理する。
以上のように、この発明によれば、測定結果より求めた
Ｓ／Ｎ比に対応して平均回数を自動的に決定し、各測定
結果を順次加算した総和値を上記平均回数で除算して測
定結果を平均値として得るので、測定時におけるＳハ比
の変動による影響を受けることなく、常に安定した測定
精度が得られるという効果がある。
Ｓ／Ｎ比に対応して平均回数を自動的に決定し、各測定
結果を順次加算した総和値を上記平均回数で除算して測
定結果を平均値として得るので、測定時におけるＳハ比
の変動による影響を受けることなく、常に安定した測定
精度が得られるという効果がある。
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図は他の実施例を示す距離測定装置の構成図、
第３図は従来の距離測定装置の構成図である。 １は光源、２は投光レンズ、３は対象物体、４は光スポ
ット像、５は受光レンズ゛、６は受光素子、１１は平均
回数設定手段、１２は平均処理手段。 なお、図中、同一符号は同−又は相当部分を示す０
図、第２図は他の実施例を示す距離測定装置の構成図、
第３図は従来の距離測定装置の構成図である。 １は光源、２は投光レンズ、３は対象物体、４は光スポ
ット像、５は受光レンズ゛、６は受光素子、１１は平均
回数設定手段、１２は平均処理手段。 なお、図中、同一符号は同−又は相当部分を示す０
Claims (1)
- 光源からの光を対象物体に対して適当な大きさの光スポ
ットとして照射する投光レンズと、上記光スポットの像
を結像する受光レンズと、上記光スポット像の結像位置
に比例した複数個の電気信号を出力する受光素子と、上
記電気信号に基づいて測定距離を演算する距離演算手段
とを有する距離測定装置において、上記電気信号で決ま
るＳ／Ｎ比に基づいて平均回数を設定する平均回数設定
手段と、上記平均回数だけ上記距離演算手段の出力を順
次加算した総和値を該平均回数で除算して平均値を求め
る平均処理手段とを有したことを特徴とする距離測定装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22226485A JPS6281519A (ja) | 1985-10-04 | 1985-10-04 | 距離測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22226485A JPS6281519A (ja) | 1985-10-04 | 1985-10-04 | 距離測定装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6281519A true JPS6281519A (ja) | 1987-04-15 |
Family
ID=16779660
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22226485A Pending JPS6281519A (ja) | 1985-10-04 | 1985-10-04 | 距離測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6281519A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62294213A (ja) * | 1986-06-13 | 1987-12-21 | Nikon Corp | 焦点検出装置 |
| JPS6385617A (ja) * | 1986-09-30 | 1988-04-16 | Canon Inc | 自動焦点調節方法 |
| JPS6385614A (ja) * | 1986-09-30 | 1988-04-16 | Canon Inc | 合焦検出方法 |
| JPH01206210A (ja) * | 1988-02-12 | 1989-08-18 | Canon Inc | 焦点調節用信号処理装置 |
| JPH01219512A (ja) * | 1988-02-27 | 1989-09-01 | Canon Inc | 測距装置 |
| JPH0538515U (ja) * | 1991-10-31 | 1993-05-25 | 松下電工株式会社 | 光学式変位測定装置 |
| JP2005533264A (ja) * | 2002-07-19 | 2005-11-04 | ローベルト ボツシユ ゲゼルシヤフト ミツト ベシユレンクテル ハフツング | 距離測定装置および距離測定方法 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS54143166A (en) * | 1978-03-15 | 1979-11-08 | Hitachi Ltd | Illumination light detector |
| JPS5817311A (ja) * | 1981-07-22 | 1983-02-01 | Canon Inc | 測距装置及びこれを用いた自動焦点調整装置 |
| JPS6044817A (ja) * | 1983-08-22 | 1985-03-11 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 光学距離計 |
| JPS60107514A (ja) * | 1983-11-15 | 1985-06-13 | Matsushita Electric Works Ltd | 距離測定装置 |
-
1985
- 1985-10-04 JP JP22226485A patent/JPS6281519A/ja active Pending
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| JP2010156711A (ja) * | 2002-07-19 | 2010-07-15 | Robert Bosch Gmbh | 距離測定装置および距離測定方法 |
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