JPH07107482B2 - Distance measuring device - Google Patents
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- JPH07107482B2 JPH07107482B2 JP12664987A JP12664987A JPH07107482B2 JP H07107482 B2 JPH07107482 B2 JP H07107482B2 JP 12664987 A JP12664987 A JP 12664987A JP 12664987 A JP12664987 A JP 12664987A JP H07107482 B2 JPH07107482 B2 JP H07107482B2
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Description
【発明の詳細な説明】 (イ)産業上の利用分野 この発明は、CCD、BBD等の1次元走査型受光アレイを使
用した距離計測装置の改良に関し、詳しく言えば、距離
計測精度の向上化を可能とする回路構成を備えた距離計
測装置に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (a) Field of Industrial Application The present invention relates to improvement of a distance measuring device using a one-dimensional scanning light receiving array such as a CCD or BBD, and more specifically, improvement of distance measuring accuracy. The present invention relates to a distance measuring device having a circuit configuration that enables the above.
(ロ)従来の技術 従来、被測定物にビーム光照射し、被測定物よりの反射
光を受光素子で受け、この受光素子の受光信号を演算処
理し、三角法を適用して被測定対象物の距離を計測する
距離計測装置としては、CCD、BBD等の1次元走査型受光
アレイを適用した装置(例えば、特開昭57−211008号公
報参照)、あるいは半導体光位置検出素子(PSD)を適
用した装置(例えば、特開昭57−44809号公報、特開昭5
7−175904号公報参照)が知られている。(B) Conventional technology Conventionally, an object to be measured is irradiated with beam light, reflected light from the object to be measured is received by a light receiving element, the light reception signal of this light receiving element is arithmetically processed, and the triangulation method is applied to the object to be measured. As a distance measuring device for measuring the distance of an object, a device to which a one-dimensional scanning type light receiving array such as CCD or BBD is applied (for example, refer to Japanese Patent Laid-Open No. 57-211008) or a semiconductor optical position detecting element (PSD) A device to which is applied (for example, JP-A-57-44809 and JP-A-5-4809).
No. 7-175904) is known.
1次元走査型受光アレイを適用した従来距離計測装置の
一例を第3図、第4図を参照しながら説明する。22は投
光手段であり、LED等の投光素子24と、この投光手段24
の光をビームにして被測定物38に照射させるレンズ25よ
りなる。An example of a conventional distance measuring device to which a one-dimensional scanning light receiving array is applied will be described with reference to FIGS. 3 and 4. Reference numeral 22 denotes a light projecting means, which includes a light projecting element 24 such as an LED and the light projecting means 24.
It is composed of a lens 25 for irradiating the object to be measured 38 with the above light as a beam.
被測定物38表面よりの反射光の一部は、レンズ27を透過
して絞られ、CCD28上で受光される。CCD28の受光信号
は、増幅回路29で増幅された後、コンパレータ30に入力
されてパルス列に変換される。このパルス列は、さらに
カウンタ32、33によりカウントされ、このカウント結果
に基づいて被測定物38の距離が算出される。CCD28、カ
ウンタ32、33には、オシレータ37よりのクロックパルス
が入力される。A part of the reflected light from the surface of the object to be measured 38 is transmitted through the lens 27, narrowed down, and received on the CCD 28. The light-receiving signal of the CCD 28 is amplified by the amplifier circuit 29 and then input to the comparator 30 and converted into a pulse train. This pulse train is further counted by the counters 32 and 33, and the distance of the DUT 38 is calculated based on the count result. The clock pulse from the oscillator 37 is input to the CCD 28 and the counters 32 and 33.
CCD28の受光信号の処理をさらに詳細に説明すると、CCD
28の受光信号は第4図に示すような山状のものである。
コンパレータ30は、しきい値Thを持ち、この受光信号を
第4図に示すようなパルス列に変換する。カウンタ31
は、第4図中N1のタイミングを、カウンタ32は、N2のタ
イミングをカウント(クロックパルスのパルス数をカウ
ント)する。パルス列の各パルスは、CCD28の受光状態
の各画素に対応している。The processing of the received light signal of the CCD 28 will be described in more detail.
The received light signal of 28 is a mountain-shaped signal as shown in FIG.
The comparator 30 has a threshold value Th and converts this received light signal into a pulse train as shown in FIG. Counter 31
4 counts N 1 timing and the counter 32 counts N 2 timing (counts the number of clock pulses). Each pulse of the pulse train corresponds to each pixel in the light receiving state of the CCD 28.
演算回路36は、タイミンングN1、N2の算術平均NP〔=
(N1+N2)/2〕を算出する。このタイミンングNPに対応
するCCD28の画素は、反射光の中心に位置していること
となる。さらに演算回路36は、この画素のCCD28上にお
ける位置に基づいて、レンズ25、27及び投光装置22のビ
ーム光による三角形を決定し、被測定物38の距離を求め
る。The arithmetic circuit 36 calculates the arithmetic mean N P of the timings N 1 and N 2 [=
(N 1 + N 2 ) / 2] is calculated. The pixel of the CCD 28 corresponding to this timing N P is located at the center of the reflected light. Further, the arithmetic circuit 36 determines a triangle formed by the light beams of the lenses 25 and 27 and the light projecting device 22 based on the position of this pixel on the CCD 28, and obtains the distance of the DUT 38.
第5図は,他のCCD受光信号の処理の一例を示すブロッ
ク図である。CCD48の受光信号は、増幅回路49で増幅さ
れた後、サンプルホールド回路50で各画素の受光信号が
順次ホールドされる。このホールドされた受光信号は、
アナログ/デジタル(A/D)変換器51でデジタル信号に
変換されて信号処理回路52に入力される。信号処理回路
52は、これらデジタル信号を処理して、ピークとなるも
のを決定し、そのピークに対応するCCD48の画素の位置
から、先と同様三角法を適用して、被測定物の距離を計
測するものである。なお、先と同様CCD48、サレプルホ
ールド回路50、A/D変換器51及び信号処理回路52には、
オシレータ53よりのクロックパルスが入力される。FIG. 5 is a block diagram showing an example of processing of another CCD light receiving signal. The light reception signal of the CCD 48 is amplified by the amplification circuit 49, and then the light reception signal of each pixel is sequentially held by the sample hold circuit 50. This held light reception signal is
The analog / digital (A / D) converter 51 converts the signal into a digital signal, which is input to the signal processing circuit 52. Signal processing circuit
52 is a device that processes these digital signals to determine what constitutes a peak, and applies the trigonometric method from the pixel position of the CCD 48 corresponding to that peak to measure the distance to the DUT. Is. As in the previous case, the CCD 48, the sale hold circuit 50, the A / D converter 51, and the signal processing circuit 52 are
A clock pulse from the oscillator 53 is input.
(ハ)発明が解決しようとする問題点 上記第3図に示した距離計測装置の場合には、CCD28の
受光信号が、第4図に示すように左右対称である場合は
問題ない。しかし、実際はレンズ27のコマ収差により、
CCD28の受光信号は、第6図中実線で示すように左右非
対称となる(なお、第6図は各画素の受光信号を包絡線
で示している)。このため、前記NPの値と、実際のピー
ク位置Pが一致せず、距離測定に誤差が生じる問題点が
あり、これを補正するためには演算回路が複雑化してし
まう。(C) Problems to be Solved by the Invention In the case of the distance measuring device shown in FIG. 3, there is no problem if the received light signal of the CCD 28 is symmetrical as shown in FIG. However, due to the coma aberration of lens 27,
The light receiving signal of the CCD 28 becomes asymmetrical as shown by the solid line in FIG. 6 (note that the light receiving signal of each pixel is shown by the envelope in FIG. 6). Therefore, there is a problem that the value of N P and the actual peak position P do not match and an error occurs in the distance measurement, and in order to correct this, the arithmetic circuit becomes complicated.
一方、上記第5図に示した距離計測装置の場合には、A/
D変換器51を使用しているため、クロックパルスの周波
数を高くすることができず、応答が遅いという問題点が
あった。また、第6図中破線で示すように、CCD48の受
光信号が飽和してしまった場合には、ピークの決定が困
難となり、距離計測精度が低下する問題点があった。On the other hand, in the case of the distance measuring device shown in FIG.
Since the D converter 51 is used, there is a problem that the frequency of the clock pulse cannot be increased and the response is slow. Further, as shown by the broken line in FIG. 6, when the received light signal of the CCD 48 is saturated, it becomes difficult to determine the peak, and there is a problem that the distance measurement accuracy is reduced.
これに対して、PSDを使用した距離計測装置において
は、PSD受光信号がアナログ信号であるので、PSD自体の
温度特性や受光信号処理回路のドリフトにより、距離計
測に誤差を生じる問題点があった。On the other hand, in the distance measuring device using the PSD, since the PSD light receiving signal is an analog signal, there is a problem that an error occurs in the distance measurement due to the temperature characteristic of the PSD itself and the drift of the light receiving signal processing circuit. .
この発明は、上記に鑑みなされたものであり、簡単な回
路構成で、距離計測精度が高く、かつ応答性に優れた距
離計測装置の提供を目的としている。The present invention has been made in view of the above, and an object thereof is to provide a distance measuring device having a simple circuit configuration, high distance measuring accuracy, and excellent responsiveness.
(ニ)問題点を解決するための手段 この発明の距離計測装置の構成を、実施例に対応する第
1図を用いて説明すると、1次元走査型受光アレイ8
と、被測定物18にビーム光Bを投射する投光手段2と、
ビーム光Bの被測定物18上での反射光Rを絞って1次元
走査型受光アレイ8の各画素に受光させる光学系7と、
1次元走査型受光アレイ8の受光信号をパルス列に変換
する、それぞれ異なるしきい値L1、L2を有する少なくと
も第1の比較器10及び第2の比較器11と、これら比較器
10、11より出力されるパルス列の始端タイミングT1、T3
及び終端タイミングT2、T4をそれぞれカウントする複数
のカウンタ12、13、14、15と、1次元走査型受光アレイ
8の受光信号のレベルLとタイミングTを座標とする座
標系(T、L)における点(T1、L1)と(T3、L2)を結
ぶ直線と、点(T2、L1)と(T4、L2)を結ぶ直線との交
点のT座標をピーク対応タイミングTPとし、このピーク
対応タイミングTPより1次元走査型受光アレイ8の受光
位置を求め、三角法の計算で前記被測定物18までの距離
を演算する演算回路16と、1次元走査型受光アレイ8及
びカウンタ12、13、14、15に同期信号を送る同期信号発
生回路17とを備えてなるものである。(D) Means for Solving the Problems The configuration of the distance measuring device of the present invention will be described with reference to FIG. 1 corresponding to the embodiment, and the one-dimensional scanning light receiving array 8 will be described.
And a light projecting means 2 for projecting the light beam B onto the object to be measured 18,
An optical system 7 for narrowing down the reflected light R of the beam light B on the object to be measured 18 and causing each pixel of the one-dimensional scanning light receiving array 8 to receive the light.
At least a first comparator 10 and a second comparator 11 for converting a light receiving signal of the one-dimensional scanning light receiving array 8 into a pulse train and having different thresholds L 1 and L 2 , respectively, and these comparators.
Start timing T 1 , T 3 of pulse train output from 10 and 11
And a plurality of counters 12, 13, 14, 15 for respectively counting the end timings T 2 , T 4 , and a coordinate system (T, L) having coordinates of the level L of the light receiving signal of the one-dimensional scanning light receiving array 8 and the timing T. ) Peaks the T coordinate of the intersection of the line connecting points (T 1 , L 1 ) and (T 3 , L 2 ) and the line connecting points (T 2 , L 1 ) and (T 4 , L 2 ). The corresponding timing T P , the light receiving position of the one-dimensional scanning type light receiving array 8 is obtained from the peak corresponding timing T P, and the arithmetic circuit 16 for calculating the distance to the object to be measured 18 by the trigonometric method and the one-dimensional scanning It comprises a mold light receiving array 8 and a synchronizing signal generating circuit 17 for sending synchronizing signals to the counters 12, 13, 14, 15.
(ホ)作用 この発明の距離計測装置では、被測定物よりの反射光を
受光するのに、1次元走査型受光アレイを用い、その受
光信号をデジタル処理するので、受光素子の温度特性や
受光信号の処理回路のドリフトにより測定誤差を生じる
おそれはない。(E) Action In the distance measuring device of the present invention, the one-dimensional scanning light receiving array is used to receive the reflected light from the object to be measured, and the light receiving signal is digitally processed. There is no risk of measurement errors due to drift of the signal processing circuit.
また、この発明の距離計測装置は、実施例に対応する第
2図を用いて説明すると、座標系(T、L)において、
1次元走査型受光アレイ8の受光信号の包絡線は、第2
図中の曲線Cで表される。この曲線Cを、2つのしきい
値L1、L2で切った時、点(T1、L1)、(T3、L2)とを結
ぶ直線l1と、点(T2、L1)、(T4、L2)とを結ぶ直線l2
との交点(TP、LP)のTPは、曲線Cが左右非対称である
場合でも、曲線CのピークPと略一致する。従って、こ
のTPをピーク対応タイミングとすれば、従来よりも高い
精度で距離を計測することが可能となる。Further, the distance measuring device of the present invention will be described with reference to FIG. 2 corresponding to the embodiment. In the coordinate system (T, L),
The envelope of the received light signal of the one-dimensional scanning light receiving array 8 is the second
It is represented by curve C in the figure. When this curve C is cut by two threshold values L 1 and L 2 , a straight line l 1 connecting points (T 1 , L 1 ) and (T 3 , L 2 ) and a point (T 2 , L 2 1 ), a straight line l 2 connecting (T 4 , L 2 )
The T P of intersection (T P, L P) and, even if the curve C is asymmetrical, substantially coincides with the peak P of the curve C. Therefore, if this T P is set as the peak corresponding timing, it becomes possible to measure the distance with higher accuracy than in the past.
これら点(T1、L1)、(T3、L2)、(T2、L1)、(T4、
L2)及びTPの決定は、上述のように少なくとも2つの比
較器、複数のカウンタ及び演算回路により求めることが
でき、距離計測装置の回路構成を簡単なものとすること
ができる。These points (T 1 , L 1 ), (T 3 , L 2 ), (T 2 , L 1 ), (T 4 ,
The determination of L 2 ) and T P can be obtained by at least two comparators, a plurality of counters, and an arithmetic circuit as described above, and the circuit configuration of the distance measuring device can be simplified.
さらに、この発明の距離計測装置では、1次元走査型光
アレイの各画素の受光信号をデジタル信号に変換する必
要もなく処理時間を速くすることが可能となる。Further, in the distance measuring device of the present invention, the processing time can be shortened without the need to convert the light receiving signal of each pixel of the one-dimensional scanning optical array into a digital signal.
(ヘ)実施例 この発明の一実施例を第1図及び第2図に基づいて以下
に説明する。(F) Embodiment One embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. 1 and 2.
第1図は、実施例距離計測装置の光学系及び回路構成を
説明するブロック図である。2は、被測定物18にスポッ
トビーム光Bを投射する投光手段である。この投光手段
2は、発光ダイオード等よりなる投光素子3と、この投
光素子3を駆動する駆動回路4と、投光素子3よりの光
をスポットビーム光Bとするレンズ5より構成されてい
る。なお、投光手段はレーザダイオードや気体レーザ光
源など適宜設計変更可能である。FIG. 1 is a block diagram illustrating an optical system and a circuit configuration of a distance measuring device according to an embodiment. 2 is a light projecting means for projecting the spot beam light B onto the object to be measured 18. The light projecting means 2 comprises a light projecting element 3 including a light emitting diode, a drive circuit 4 for driving the light projecting element 3, and a lens 5 for converting the light from the light projecting element 3 into spot beam light B. ing. The design of the light projecting means such as a laser diode or a gas laser light source can be appropriately changed.
レンズ5に隣接して、レンズ(光学系)7が設けられて
いる。レンズ7は、被測定物18よりの反射光Rを絞っ
て、CCD(1次元走査型受光アレイ)8の各画素に受光
させる。すなわち、CCD8上に被測定物18上の光のスポッ
ト像を結像する。なお、レンズ7に代えてピンホールを
使用することもでき適宜設計変更可能である。A lens (optical system) 7 is provided adjacent to the lens 5. The lens 7 focuses the reflected light R from the object to be measured 18 so that each pixel of a CCD (one-dimensional scanning light receiving array) 8 receives the light. That is, a spot image of light on the object to be measured 18 is formed on the CCD 8. A pinhole may be used instead of the lens 7, and the design can be changed as appropriate.
CCD8の受光信号は、増幅回路9により増幅された後、コ
ンパレータ(比較器)10、11にそれぞれ入力される。コ
ンパレータ10は、しきい値L1により、CCD8の受光信号を
パルス列に変換する(第2図も参照)。一方、コンパレ
ータ11は、しきい値L2(>L1)により、CCD8の受光信号
をパルス列に変換する。The light reception signal of the CCD 8 is amplified by the amplifier circuit 9 and then input to the comparators (comparators) 10 and 11, respectively. The comparator 10 converts the light receiving signal of the CCD 8 into a pulse train by the threshold value L 1 (see also FIG. 2). On the other hand, the comparator 11 converts the light receiving signal of the CCD 8 into a pulse train by the threshold value L 2 (> L 1 ).
コンパレータ10の出力パルス列は,カウンタ12、13に入
力される。また、コンパレータ11の出力パルス列は、カ
ウンタ14、15に入力される。これらカウンタ12、13、1
4、15及びCCD8には、オシレータ(同期信号発生回路)
よりのクロックパルスが入力されている。The output pulse train of the comparator 10 is input to the counters 12 and 13. Further, the output pulse train of the comparator 11 is input to the counters 14 and 15. These counters 12, 13, 1
Oscillator (synchronous signal generation circuit) for 4, 15 and CCD8
The clock pulse from is input.
カウンタ12、13、14、15でのカウント結果は、演算回路
16に入力される。この演算回路16では、後述の演算処理
が施され、被測定物の距離が算出されて出力される。The count results of the counters 12, 13, 14, and 15 are calculated by the arithmetic circuit.
Entered in 16. In the arithmetic circuit 16, the arithmetic processing described later is performed, and the distance of the object to be measured is calculated and output.
次に、この実施例距離計測装置の動作を説明する。Next, the operation of the distance measuring apparatus of this embodiment will be described.
被測定物18には、投光手段2よりのスポットビーム光B
が投射されている。被測定物18よりの反射光Rは、レン
ズ7により絞られて、CCD8上で受光される。CCD8の受光
信号は、第2図に示すように、タイミンングTと受光信
号レベルLの直交座標系(T、L)において曲線Cで表
わされる。この曲線CはCCD8の個々の画素の受光信号の
包絡線であり、この場合には、レンズ7のコマ収差によ
り左右非対称の形となっている。The object to be measured 18 has a spot beam light B from the light projecting means 2.
Is being projected. The reflected light R from the object to be measured 18 is focused by the lens 7 and received on the CCD 8. The light receiving signal of the CCD 8 is represented by a curve C in the orthogonal coordinate system (T, L) of the timing T and the light receiving signal level L as shown in FIG. This curve C is the envelope of the light receiving signal of each pixel of the CCD 8, and in this case, it has a bilaterally asymmetric shape due to the coma aberration of the lens 7.
コンパレータ10は、しきい値L1によりCCD8の受光信号を
パルス列に変換する。第2図には、このパルス列の包絡
線を示しているが、もちろん、個々の画素(受光信号の
レベルがしきい値L1以上のもの)に対応するパルスより
なるものである。コンパレータ11も同様にCCD8の受光信
号をパルス列に変換する。しきい値L2はしきい値L1より
大きいため、コンパレータ11のパルス列の長さは、コン
パレータ10のパルス列よりも短くなっている。The comparator 10 converts the light receiving signal of the CCD 8 into a pulse train by the threshold value L 1 . The envelope of this pulse train is shown in FIG. 2, but it is of course composed of pulses corresponding to individual pixels (having a light-receiving signal level of a threshold value L 1 or more). Similarly, the comparator 11 also converts the light receiving signal of the CCD 8 into a pulse train. Since the threshold L 2 is larger than the threshold L 1 , the pulse train of the comparator 11 has a shorter length than the pulse train of the comparator 10.
カウンタ12は、コンパレータ10のパルス列の始端タイミ
ングT1、カウンタ13は、同パルス列の終端タイミンング
T2をカウントする。一方、カウンタ14、15は、それぞれ
コンパレータ11のパルス列の始端タイミンングT3、終端
タイミンングT4をカウントする。なお、始端、終端は、
パルス列の一端と他端とを識別するための概念である。The counter 12 is the start timing T 1 of the pulse train of the comparator 10, and the counter 13 is the end timing of the pulse train.
Count T 2 . On the other hand, the counters 14 and 15 respectively count the starting timing T 3 and the ending timing T 4 of the pulse train of the comparator 11. In addition, the beginning and end are
This is a concept for identifying one end and the other end of the pulse train.
カウンタ12、13、14、15でのカンウト結果T1、T2、T3、
T4及びコンパレータ10、11のしきい値L1、L2により、直
交座標系(T、L)に4つの点が定まることとなる。す
なわち、点(T1、L1)、(T3、L2)、(T2、L1)、
(T4、L2)である。点(T1、L1)、(T3、L2)を結ぶ直
線l1、点(T2、L1)、(T4、L2)を結ぶ直線l2の交点
(TP、LP)のTPがピーク対応タイミンングとなる。Counting results on counters 12, 13, 14, 15 T 1 , T 2 , T 3 ,
Four points are defined in the Cartesian coordinate system (T, L) by T 4 and the thresholds L 1 , L 2 of the comparators 10, 11. That is, the points (T 1 , L 1 ), (T 3 , L 2 ), (T 2 , L 1 ),
(T 4 , L 2 ). Point (T 1, L 1), (T 3, L 2) straight lines l 1 connecting point (T 2, L 1), (T 4, L 2) the intersection of the straight line l 2 connecting (T P, L T P of P ) is the peak corresponding timing.
直線l1は、 L=aT+b ……(1a) で表現される。一方、直線l2は、 L=cT+d ……(2a) で表わされる。ピーク対応タイミンングTPは、 で表わされる。The straight line l 1 is L = aT + b (1a) It is expressed by. On the other hand, the straight line l 2 is L = cT + d (2a) It is represented by. Peaking Timing T P is It is represented by.
演算回路16は、カウンタ12、13、14、15より入力される
T1、T2、T3、T4及び予め設定されているL1、L2に基づい
て、上記(1b)、(1c)、(2b)、(2c)、(3)式よ
り、ピーク対応タイミンングTPを算出する。The arithmetic circuit 16 is input from the counters 12, 13, 14, and 15.
Based on T 1 , T 2 , T 3 , T 4 and preset L 1 and L 2 , the peaks are calculated from the above formulas (1b), (1c), (2b), (2c) and (3). Calculate the corresponding timing T P.
さらに演算回路16は、このピーク対応タイミンングTPよ
り、CCD8上の受光スポット中心位置を求める。ピーク対
応タイミンングTPは、CCD8の受光信号が左右非対称の曲
線Cとなる場合でも、その曲線CのピークPと略一致す
る。もちろん、曲線Cが左右対称の場合には、ピーク対
応タイミンングTPは曲線CのピークPと一致する。従っ
て、CCD8上の受光位置は、従来よりも正確に求めること
ができる。また、第2図中破線C′で示すようにCCD8の
受光信号が飽和した場合でも、ピーク対応タイミンング
TPを算出でき、受光位置を的確に求めることができる。Further, the arithmetic circuit 16 obtains the light receiving spot center position on the CCD 8 from the peak corresponding timing T P. The peak-corresponding timing T P substantially coincides with the peak P of the curve C even when the received light signal of the CCD 8 has the asymmetrical curve C. Of course, when the curve C is symmetrical, the peak-corresponding timing T P coincides with the peak P of the curve C. Therefore, the light receiving position on the CCD 8 can be obtained more accurately than before. Even when the CCD 8 received light signal is saturated as shown by the broken line C'in FIG.
T P can be calculated, can be determined accurately receiving position.
演算回路16は、上記受光位置からスポットビーム光B、
レンズ5及びレンズ7により構成される三角系を決定
し、被測定物18の距離を算出し、これを出力する。The arithmetic circuit 16 outputs the spot beam light B from the light receiving position,
A trigonal system composed of the lens 5 and the lens 7 is determined, the distance of the DUT 18 is calculated, and this is output.
なお、上記実施例においては、2つのコンパレータを用
いているが、それぞれしきい値の異なる3つ以上のコン
パレータを用いる構成とすることができる。この場合に
は、出力パルス列が得られる最も高いしきい値を有する
コンパレータと、最も低いしきい値を有するコンパレー
タとのそれぞれの出力パルス列をカウントし、ピーク対
応タイミンングTPを算出するとよい。なぜならば、2つ
のコンパレータのしきい値の差が大きいほど、得られる
ピーク対応タイミンングTPを、受光信号のピークPに近
づけることができるからである。Although two comparators are used in the above embodiment, three or more comparators having different thresholds may be used. In this case, it is advisable to calculate the peak-corresponding timing T P by counting the output pulse trains of the comparator having the highest threshold value and the comparator having the lowest threshold value with which the output pulse train is obtained. This is because the greater the difference between the thresholds of the two comparators, the closer the obtained peak corresponding timing T P can be to the peak P of the received light signal.
(ト)発明の効果 以上説明したように、この発明の距離計測装置は、1次
元走査型受光アレイの受光信号のピークを正確に求める
ことができ、距離計測の精度を向上できる利点を有して
いる。また、1次元走査型受光アレイの各画素の受光信
号を一つ一つデジタル変更して処理する必要がなく、応
答性に優れたものとできる利点を有している。さらに、
回路構成を簡単なものとすることができる利点をも有し
ている。(G) Effects of the Invention As described above, the distance measuring device of the present invention has an advantage that the peak of the light receiving signal of the one-dimensional scanning light receiving array can be accurately obtained and the accuracy of distance measurement can be improved. ing. Further, it is not necessary to digitally change the received light signals of each pixel of the one-dimensional scanning type light receiving array one by one and process the received light signals, which is advantageous in that the response can be made excellent. further,
It also has an advantage that the circuit configuration can be simplified.
第1図は、この発明の一実施例に係る距離計測装置の光
学系及び回路構成を説明するためのブロック図、第2図
は、同距離計測装置の動作を説明する図、第3図は、従
来の距離計測装置の光学系及び回路構成を説明するため
のブロック図、第4図は、同従来距離計測装置の動作を
説明する図、第5図は、従来の他の距離計測装置の回路
構成を説明するためのブロック図、第6図は、従来の距
離計測装置の問題点を説明する図である。 2:投光手段,7:光学系, 8:CCD,10・11:コンパレータ 12・13・14・15:カウンタ, 16:演算回路,17:オシレータ, 18:被測定物,B:スポットビーム光, R:反射光。FIG. 1 is a block diagram for explaining an optical system and a circuit configuration of a distance measuring device according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a diagram for explaining the operation of the distance measuring device, and FIG. FIG. 4 is a block diagram for explaining an optical system and a circuit configuration of a conventional distance measuring device, FIG. 4 is a diagram for explaining the operation of the conventional distance measuring device, and FIG. 5 is a diagram of another conventional distance measuring device. FIG. 6 is a block diagram for explaining the circuit configuration, and FIG. 6 is a diagram for explaining the problems of the conventional distance measuring device. 2: Light emitting means, 7: Optical system, 8: CCD, 10/11: Comparator 12, 13/14/15: Counter, 16: Arithmetic circuit, 17: Oscillator, 18: Object to be measured, B: Spot beam light , R: Reflected light.
Claims (1)
元走査型受光アレイの各画素に受光させる光学系と、 前記1次元走査型受光アレイの受光信号をパルス列に変
換する、それぞれ異なるしきい値L1、L2を有する少なく
とも第1の比較器及び第2の比較器と、 これら第1の比較器及び第2の比較器より出力されるパ
ルス列の始端タイミングT1、T3及び終端タイミングT2、
T4をそれぞれ算出する複数のカウンタと、 前記1次元走査型受光アレイの受光信号のレベルLとタ
イミングTを座標とする座標系(T、L)における点
(T1、L1)と(T3、L2)を結ぶ直線と、点(T2、L1)と
(T4、L2)を結ぶ直線との交点のT座標をピーク対応タ
イミングTPとし、このピーク対応タイミングTPより前記
1次元走査型受光アレイの受光位置を求めて、三角法の
計算で前記被測定物までの距離を算出する演算回路と、 前記1次元走査型受光アレイ及び前記カウンタに同期信
号を送る同期信号発生回路とを備えてなる距離計測装
置。1. A one-dimensional scanning type light receiving array, a light projecting means for projecting a beam of light onto an object to be measured, and a reflected light of the beam light on the object to be measured being narrowed down. An optical system for allowing each pixel to receive light, and at least a first comparator and a second comparator having different threshold values L 1 and L 2 for converting the light receiving signal of the one-dimensional scanning light receiving array into a pulse train, , The start timings T 1 and T 3 and the end timing T 2 of the pulse trains output from the first and second comparators,
A plurality of counters for respectively calculating T 4 , points (T 1 , L 1 ) and (T in the coordinate system (T, L) whose coordinates are the level L of the light receiving signal of the one-dimensional scanning light receiving array and the timing T. 3, L 2) and a straight line connecting, the point (T 2, L 1) and (T 4, L 2) peaks corresponding to T coordinates of intersection of the straight line connecting the timing T P, than this peak corresponding timing T P An arithmetic circuit for obtaining the light receiving position of the one-dimensional scanning light receiving array and calculating the distance to the object to be measured by trigonometric calculation; and a synchronization signal for sending a synchronization signal to the one-dimensional scanning light receiving array and the counter. A distance measuring device comprising a generating circuit.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12664987A JPH07107482B2 (en) | 1987-05-22 | 1987-05-22 | Distance measuring device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12664987A JPH07107482B2 (en) | 1987-05-22 | 1987-05-22 | Distance measuring device |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63290907A JPS63290907A (en) | 1988-11-28 |
| JPH07107482B2 true JPH07107482B2 (en) | 1995-11-15 |
Family
ID=14940432
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12664987A Expired - Fee Related JPH07107482B2 (en) | 1987-05-22 | 1987-05-22 | Distance measuring device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07107482B2 (en) |
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|---|---|---|---|---|
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-
1987
- 1987-05-22 JP JP12664987A patent/JPH07107482B2/en not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63290907A (en) | 1988-11-28 |
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