(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
監視空間にスポット光を投光する投光手段と、スポット光とは異なる光軸を有しかつ互いに光軸が異なる収束光学系である２個の受光光学系と、各受光光学系を通して監視空間からの光をそれぞれ受光しスポット光により検知対象物の表面に形成される投光スポットに対応して受光面に形成される受光スポットの位置に応じて求めた検知対象物までの距離が基準距離より近距離であるときに出力をアクティブにする２個の受光手段と、両受光手段の出力がともにアクティブであるときに出力をアクティブにする論理積手段とを備え、スポット光と受光光学系の光軸とが一つの平面に含まれ、かつ両受光光学系がスポット光を対称軸として互いに対称の関係になるように配置され、両受光手段は検知対象物までの距離が基準距離より遠距離であるときに受光スポットが形成される領域を近距離であるときに受光スポットが形成される領域よりも投光手段に近くなるように配置していることを特徴とする３眼式測距装置。
【請求項２】
前記投光手段は規定されたタイミングで間欠的に発光する投光素子を備えることを特徴とする請求項１記載の３眼式測距装置。
【請求項３】
前記各受光手段はそれぞれ発振回路を備えるとともに、各発振回路の出力により規定されたタイミングで間欠的に動作し、前記投光手段は前記両発振回路の出力の一方がアクティブであると出力をアクティブにする論理和回路を備え、前記投光素子は論理和回路の出力がアクティブであるときに発光することを特徴とする請求項２記載の３眼式測距装置。
【請求項４】
前記各受光手段は共通の発振回路を備えるとともに、前記発振回路の出力により規定されたタイミングで間欠的に動作し、前記投光手段は前記発振回路の出力がアクティブであるときに発光することを特徴とする請求項２記載の３眼式測距装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、監視空間にスポット光を投光するとともにスポット光により検知対象物の表面に形成される投光スポットまでの距離が規定範囲内か否かに応じた出力を発生する３眼式測距装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、三角測量法の原理を用いて検知対象物までの距離を測定する光電式の測距装置は、図１１に示すように、検知対象物３が存在する可能性のある監視空間にスポット光を投光する投光手段１０と、投光手段１０により検知対象物３の表面に形成される投光スポットの位置を検出する受光手段２０とを備えている。
【０００３】
投光手段１０は、レーザダイオードや発光ダイオードを用いた投光素子１１と、投光素子１１から放射された光を平行光線束であるスポット光として監視空間に投光させる投光光学系１２とを備え、投光素子１１は適宜の駆動信号により駆動される。
【０００４】
また、受光手段２０は、収束光学系（つまり、屈折力が正の光学系）である受光光学系２２を通して監視空間からの光を受光素子２１の受光面に収束ないし結像させて投光スポットに対応した受光スポットを受光素子２１の受光面に形成する。受光素子２１の出力は信号処理回路２３に入力され、受光光学系２２の中心と受光素子２１の受光面における基準点（通常は受光面の有効長の中心点）との距離、投光光学系１２と受光光学系２２との光軸間の距離、受光素子２１の受光面における基準点に受光スポットが形成されるときの投光光学系２２の中心から検知対象物３までの距離、受光素子２１の受光面内での受光スポットの位置などを用い、基線長三角測量法を適用して検知対象物３までの距離が求められる。信号処理回路２３では、求めた距離が規定範囲内か否かを判断し、規定範囲内の距離であるときに出力をアクティブにする。なお、図１１における一点鎖線で囲んだ部位はセンサを構成し、このセンサに対して投光素子１１の駆動信号は外部から与えられる。
【０００５】
いま説明を簡単にするために、図１２に示すように、投光素子１１から検知対象物３までの距離が基準距離Ｌであるときに、受光素子２１の受光面の中心位置に受光スポットが形成されるものとし、受光素子２１の受光面を、図１３に示すように受光素子２１の受光面のうち検知対象物３が基準距離Ｌよりも近距離Ｌ１（＜Ｌ）に位置するときに受光スポットが形成される近距離受光部５Ｂと、図１４に示すように受光素子２１の受光面のうち検知対象物３が基準距離Ｌよりも遠距離Ｌ２（＞Ｌ）に位置するときに受光スポットが形成される遠距離受光部５Ａとに分けるものとする。信号処理回路２３は、たとえば、近距離受光部５Ｂに受光スポットが形成されるときにのみ出力をアクティブにするのである。受光素子２１としては受光スポットの位置に対応する信号値の出力が得られるＰＳＤやリニアＣＣＤのような位置検出素子を用いてもよいが、遠距離受光部５Ａと近距離受光部５Ｂとのどちらに受光スポットが形成されているかを検出するだけで目的を達成することができるから、たとえば受光スポットの移動方向（図の上下方向）に２個のフォトダイオードを配列した形の位置検出素子を用いると信号処理回路２３の構成が簡単になる。
【０００６】
この動作を簡単にまとめると、図１５のようになる。つまり、検知動作を開始すると、投光素子１１に駆動信号が供給されて（Ｓ１）投光素子１１から光が放射され（Ｓ２）、検知対象物３にスポット光が照射される。スポット光により検知対象物３の表面に投光スポットが形成されると、受光素子２１の受光面に受光スポットが形成される（Ｓ３）。ここで、受光素子２１において受光スポットが近距離受光部５Ｂに形成されているときには（Ｓ４）、信号処理回路２３は出力をオン（つまり、アクティブ）にする（Ｓ５）。また、受光素子２１において近距離受光部５Ｂに受光スポットが形成されていないときには（Ｓ４）、信号処理回路２３は出力をオフ（つまり、非アクティブ）にする（Ｓ６）。
【０００７】
このような測距装置は、製造ラインなどにおいて検知対象物３が所定の距離範囲内に存在するか否か、あるいは検知対象物３の寸法が所定範囲内か否かなどを検出するために広く用いられている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述のように投光手段１０と受光手段２０とを１個ずつ備える従来の測距装置では、検知対象物３が基準距離Ｌに存在するときの投光スポットの中心と受光光学系２２の中心とを通る直線が受光素子２１の受光面の中心を通るように配置される。一方、距離の検知精度を高めるために投光スポットはできるだけ直径を小さくしてあるが、実際には完全な点ではなく有限の直径を有している。したがって、図１６に示すように、投光光学系１２と受光光学系２２との光軸を含む平面に直交しかつ検知対象物３が基準距離Ｌに存在するときの投光スポットの中心と受光光学系２２の中心とを通る直線を含む平面、および基準距離Ｌに位置する平面によってスポット光を切り取った領域（つまり、図１６の斜線領域Ｍ）に検知対象物３が存在する場合にも、受光素子２１の近距離受光部５Ｂに受光スポットが形成されることになる。つまり、検知対象物３が基準距離Ｌよりも近距離に存在することを検知しようとしているにもかかわらず、基準距離Ｌよりも遠距離Ｌ３に検知対象物３が存在する場合でも誤検知する場合がある。
【０００９】
本発明は上記事由に鑑みて為されたものであり、その目的は、投光手段から投光するスポット光が有限の直径を有していることに起因する距離の誤検知を防止した３眼式測距装置を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、監視空間にスポット光を投光する投光手段と、スポット光とは異なる光軸を有しかつ互いに光軸が異なる収束光学系である２個の受光光学系と、各受光光学系を通して監視空間からの光をそれぞれ受光しスポット光により検知対象物の表面に形成される投光スポットに対応して受光面に形成される受光スポットの位置に応じて三角測量法により求めた検知対象物までの距離が基準距離より近距離であるときに出力をアクティブにする２個の受光手段と、両受光手段の出力がともにアクティブであるときに出力をアクティブにする論理積手段とを備え、スポット光と受光光学系の光軸とが一つの平面に含まれ、かつ両受光光学系がスポット光を対称軸として互いに対称の関係になるように配置され、両受光手段は検知対象物までの距離が基準距離より遠距離であるときに受光スポットが形成される領域を近距離であるときに受光スポットが形成される領域よりも投光手段に近くなるように配置しているものである。この構成によれば、各受光手段では距離が基準距離より遠距離の検知対象物を誤検知する可能性があるとしても、各受光手段に対応する受光光学系の光軸が異なることによって両受光手段では誤検知が生じる可能性のある範囲が異なっており、論理積手段は両受光手段の出力がともにアクティブであるときに出力をアクティブにするから、論理積手段の出力を用いることによって誤検知の可能性を大幅に低減させることができる。とくに、誤検知の可能性がある領域が互いに重複しないように受光光学系を配置しておけば、誤検知を確実に防止することが可能になる。
【００１１】
請求項２の発明は、請求項１の発明において、前記投光手段が規定されたタイミングで間欠的に発光する投光素子を備えるものである。この構成によれば、投光素子に連続的に通電されることがないから、通電に伴う投光素子の経時的な出力の低下を抑制して長寿命の測距装置を提供することが可能になる。
【００１２】
請求項３の発明は、請求項２の発明において、前記各受光手段がそれぞれ発振回路を備えるとともに、各発振回路の出力により規定されたタイミングで間欠的に動作し、前記投光手段が前記両発振回路の出力の一方がアクティブであると出力をアクティブにする論理和回路を備え、前記投光素子が論理和回路の出力がアクティブであるときにスポット光を投光するものである。この構成によれば、各受光手段が間欠的に動作するから消費電力が低減され、また各受光手段が各別の発振回路によって個別に動作しながらも、各受光手段の動作時には投光素子を点灯させるから、投光手段と受光手段とを同期させて動作させることになり検知対象物までの距離を確実に検出することができる。しかも、両受光手段が異なるタイミングで動作するから両受光手段が外来ノイズの影響を同時に受ける可能性が低くなり、耐ノイズ性も高くなる。
【００１３】
請求項４の発明は、請求項２の発明において、前記各受光手段が共通の発振回路を備えるとともに、前記発振回路の出力により規定されたタイミングで間欠的に動作し、前記投光手段が前記発振回路の出力がアクティブであるときに発光するものである。この構成によれば、１つの発振回路で２つの受光手段と投光手段とのタイミングを制御するから回路構成が簡単になり、しかも各受光手段の動作周期を請求項３の発明と等しく設定しているとすれば、投光素子の発光周期は請求項３の発明よりも短くなる可能性があり、結果的に投光素子の長寿命化につながる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
（第１の実施の形態）
本実施形態の基本構成は、図１に示すように、２組の受光手段２０ａ，２０ｂを備え、かつ両受光素子２０ａ，２０ｂの出力を論理積手段としてのアンド回路２４に入力し、アンド回路２４の出力を受光手段２０ａ，２０ｂの出力として用いる点が図１１に示した従来構成との主な相違点である。他の構成は基本的には図１１に示した従来構成と同様である。
【００１５】
さらに具体的に説明する。投光手段１０は、投光素子１１および投光光学系１２を備え、投光素子１１を適宜の駆動信号で制御することにより投光素子１１から光を放射させ、投光素子１１から放射された光を投光光学系１２に通すことによって監視空間にスポット光を投光させる。スポット光はほぼ平行な光線束になっている。
【００１６】
一方、受光手段２０ａ，２０ｂは、それぞれ位置検出素子である受光素子２１ａ，２１ｂを備え、各受光素子２１ａ，２１ｂの前方にはそれぞれ受光光学系２２ａ，２２ｂが配置される。受光光学系２２ａ，２２ｂは収束光学系であって、検知対象物３にスポット光が照射されることによって検知対象物３の表面に形成される投光スポットを受光素子２１ａ，２１ｂの受光面に収束ないし結像させて受光スポットを形成する。あるいは投光スポットを光源とみなせば、受光光学系２２ａ，２２ｂは投光スポットからの光を受光素子２１ａ，２１ｂの受光面に集光して受光スポットを形成する機能を有する。受光光学系２２ａ，２２ｂを通して受光素子２１ａ，２１ｂの受光面に形成される受光スポットは、スポット光の投光方向において検知対象物３の位置が変化すれば、図１の上下方向に移動することになる。したがって、受光素子２１ａ，２１ｂには図１の上下方向における受光スポットの位置を検出することができるものを用いる。
【００１７】
本実施形態においては、投光素子１１から検知対象物３までの距離が基準距離Ｌであるときに各受光素子２１ａ，２１ｂの受光面の中心に受光スポットの中心が位置するように設計されているものとして説明する。ただし、この配置は説明を簡単にするための便宜的なものであって、本発明の技術的範囲を制限する趣旨ではない。しかして、以下では、各受光素子２１ａ，１２ｂにおいて検知対象物３が基準距離Ｌよりも近距離に位置するときに受光スポットが形成される領域を近距離受光部５Ｂａ，５Ｂｂとし、検知対象物３が基準距離Ｌよりも遠距離に位置するときに受光スポットが形成される領域を遠距離受光部５Ａａ，５Ａｂとして説明する。また、本発明では検知対象物３までの距離が規定範囲内か否かに応じた出力を発生させるから、受光素子２１ａ，２１ｂとしては、２個のフォトダイオードを受光スポットの移動方向に配列した形の位置検出素子を用いることが可能である。この場合、各フォトダイオードをそれぞれ遠距離受光部５Ａａ，５Ａｂと近距離受光部５Ｂａ，５Ｂｂとして用いるようにすれば、両フォトダイオードの出力の大小関係によって検知対象物３が基準距離Ｌよりも遠距離側に存在するか近距離側に存在するかを判断することができる。もちろん、受光素子２１ａ，２１ｂとしてはフォトダイオードを用いるもののほかＰＳＤやリニアＣＣＤのような位置検出素子を用いてもよい。
【００１８】
各受光素子２１ａ，２１ｂの出力はそれぞれ信号処理回路２３ａ，２３ｂに入力され、各受光素子２１ａ，２１ｂの近距離受光部５Ｂａ，５Ｂｂに受光スポットが形成されているか否かが判断される。上述のような２個のフォトダイオードを配列した形の位置検出素子であれば、両フォトダイオードの出力値の大小を比較するだけで受光スポットが近距離受光部５Ｂａ，５Ｂｂに形成されているか否かを知ることができ、信号処理回路２３ａ，２３ｂの回路構成が簡単になる。また、ＰＳＤやリニアＣＣＤを用いる場合には、基線長三角測量法の原理を用いた演算を施すことにより検知対象物３までの距離を求めることができる。また、ＰＳＤやリニアＣＣＤを採用する場合には、演算結果を閾値と比較することによって検知対象物３が基準距離Ｌより近距離側か否かを判断するから、閾値を適宜に設定すれば基準距離Ｌを電気的に調節することが可能になる。なお、本実施形態においては受光光学系２２の位置を調節するなどして基準距離Ｌを光学的に調節する。
【００１９】
各信号処理回路２３ａ，２３ｂは、各受光素子２１ａ，２１ｂの近距離受光部５Ｂａ，５Ｂｂに受光スポットが形成されているときに出力をアクティブ（ここでは、Ｈレベル）にする。両信号処理回路２３ａ，２３ｂの出力はアンド回路２４に入力され、両信号処理回路２３ａ，２３ｂの出力の論理積が出力される。つまり、アンド回路２４の出力は両信号処理回路２３ａ，２３ｂの出力がともにアクティブであるときに出力をアクティブ（ここでは、Ｈレベル）にする。逆に言えば、両信号処理回路２３ａ，２３ｂの出力のうち一方でも非アクティブ（Ｌレベル）であれば、アンド回路２４の出力は非アクティブであって検知対象物３は基準距離Ｌよりも近距離には存在しないと判断される。
【００２０】
ここで、受光光学系２２ａ，２２ｂの光軸は投光光学系１２の光軸と異なりかつ互いに異なっていれば、本発明の目的をある程度達成することができるが、本実施形態では、投光光学系１２の光軸と受光光学系２２ａ，２２ｂの光軸とが一つの平面に含まれるようにし、かつ両受光光学系２２ａ，２２ｂが投光光学系２１の光軸を対称軸として互いに対称の関係になるように配置してある。また、両受光素子２１ａ，２１ｂは遠距離受光部５Ａａ，５Ａｂが近距離受光部５Ｂａ，５ｂｂよりも投光手段１０に近くなるように配置してある。このような配置を採用すれば、両受光手段２０ａ，２０ｂについて誤検知の可能性がある領域が互いに重複することがなく、アンド回路２４によって誤検知の可能性を確実に防止することが可能になる。
【００２１】
すなわち、各受光手段２０ａ，２０ｂについて誤検知が生じる可能性のある領域は、上述したように、投光光学系１２と受光光学系２２ａ，２２ｂとの光軸を含む平面に直交しかつ検知対象物３が基準距離Ｌに存在するときの投光スポットの中心と受光光学系２２ａ，２２ｂの中心とを通る直線を含む平面、および基準距離Ｌに位置する平面によってスポット光を切り取った領域（つまり、図１の斜線領域Ｍ１，Ｍ２）である。したがって、本実施形態のような位置関係に配置するとすれば、図１の斜線領域Ｍ１，Ｍ２は互いに重複することがない。その結果、図１に示すように、受光手段２０ａにおいて検知対象物３が斜線領域Ｍ１に存在して出力がアクティブになる場合でも、受光手段２０ｂについては検知対象物３が斜線領域Ｍ２に存在せずに出力が非アクティブに保たれ、このようなときにはアンド回路２４の出力は非アクティブであるから、誤検知が防止されることになる。
【００２２】
同様に、図２に示すように、受光手段２０ｂにおいて検知対象物３が斜線領域Ｍ２に存在して出力がアクティブになる場合でも、受光手段２０ａについては検知対象物３が斜線領域Ｍ１に存在せずに出力が非アクティブに保たれるから、アンド回路２４の出力は非アクティブになり、誤検知が防止される。
【００２３】
ところで、図３に示すように、両受光手段２０ａ，２０ｂに対応する斜線領域Ｍ１，Ｍ２に検知対象物３ａ，３ｂが存在する場合には、両受光素子２１ａ，２１ｂの近距離受光部５Ａａ，５Ａｂに受光スポットが形成されるが、受光スポットは両受光素子２１ａ，２１ｂの遠距離受光部５Ｂａ，５Ｂｂにも跨る形で形成されることになる。ここで、近距離受光部５Ａａ，５Ａｂと遠距離受光部５Ｂａ，５Ｂｂとでの受光光量の比率を考慮すると、遠距離受光部５Ｂａ，５Ｂｂのほうが検知対象物３ａ，３ｂに近いことによって受光光量が相対的に大きくなる。つまり、受光素子２１ａ，２１ｂの受光面に形成される受光スポットの重心位置は、遠距離受光部５Ｂａ，５Ｂｂ側に偏っているから、信号処理部２３ａ，２３ｂでは検知対象物３ａ，３ｂが基準距離Ｌよりも遠距離に位置すると判断することになり、誤検知は生じないのである。
【００２４】
結局、本実施形態の構成を採用すれば、基準距離Ｌよりも遠距離に存在する検知対象物３に対して誤検知が生じることはなく、検知対象物３が基準距離Ｌよりも近距離に存在するときにのみアンド回路２４の出力がアクティブになる。
【００２５】
本実施形態の動作を簡単にまとめると、図４のようになる。つまり、検知動作を開始すると、投光素子１１に駆動信号が供給されて（Ｓ１）投光素子１１から光が放射され（Ｓ２）、検知対象物３にスポット光が照射される。検知対象物３に投光スポットが形成されると、受光素子２１ａ，２１ｂの受光面に受光スポットが形成される（Ｓ３）。ここで、両受光素子２１ａ，２１ｂにおいて受光スポットがともに近距離受光部５Ｂａ，５Ｂｂに形成されているときには（Ｓ４，Ｓ５）、アンド回路２４の出力をオン（つまり、アクティブ）にする（Ｓ６）。また、少なくとも一方の受光素子２１ａ，２１ｂにおいて近距離受光部５Ｂａ，５Ｂｂに受光スポットが形成されていないときには（Ｓ４，Ｓ５）、アンド回路２４の出力をオフ（つまり、非アクティブ）にする（Ｓ７）。
【００２６】
ところで、投光素子１１は連続的に点灯させると投光素子１１の通電時間が長くなり、投光素子１１の劣化を早めることになる。そこで、図５に示すように、発振回路３１の出力によって信号処理回路２３（一方の信号処理回路のみを記載している）を間欠的に動作させ、さらにこの発振回路３１の出力を駆動回路１３を通して投光素子１１に与えることにより、投光素子１１を間欠的に発光させる構成を採用するのが望ましい。つまり、投光素子１１の発光のタイミングは発振回路３１の出力の周期およびデューティによって決定され、投光素子１１の発光期間に同期して信号処理回路２３が動作するのである。ここで、発振回路３１の出力の周期は検知対象物３の移動速度に応じて決定されるので、デューティは信号処理回路２３が正常動作可能な最短時間に設定され、電力消費が抑制される。上述のように投光手段１０と受光手段２０とが同期して間欠的に動作するから、外乱光による誤検出も抑制されることになる。なお、受光素子２１と信号処理回路２３と発振回路３１とは本実施形態では集積化されている（図５に一点鎖線で囲んだ部分が集積化された部分である）。
【００２７】
図５の回路構成では、図６（ａ）のように発振回路３１から間欠的にパルス信号が出力され、投光素子１１は図６（ｂ）のように間欠的に発光する。また、受光素子２１の遠距離受光部５Ａと近距離受光部５Ｂとの出力はそれぞれ図６（ｃ）（ｄ）のようになる。信号処理回路２３は、図６（ｅ）のように近距離受光部５Ｂの出力値が遠距離受光部５Ａの出力値よりも大きくなる期間を抽出し、図６（ｆ）のように出力をアクティブにする。なお、信号処理回路２３は、投光素子１１の発光間隔の一周期分だけ出力状態（アクティブ、非アクティブの別）を保持する。したがって、投光素子１１の発光間隔の１周期の経過までに出力状態が変化しない場合は同じ出力状態が継続され、１周期の経過までに出力状態が変化していれば出力状態を変化させる。
【００２８】
本実施形態は、２つの受光手段２０ａ，２０ｂを備えるから、図５の回路は具体的には図７に示す形で適用される。つまり、各受光手段２０ａ，２０ｂに設けた各信号処理回路２３ａ，２３ｂにおいて発振回路３１を共用し、発振回路３１の出力に同期させて両信号処理回路２３ａ，２３ｂを動作させる。また、発振回路３１の出力は駆動回路１３を通して投光素子１１に駆動信号として与えられ、投光素子１１を間欠的に発光させる。図７の回路構成においても一点鎖線で囲んだ部分は集積化される。
【００２９】
したがって、図８（ａ）（ｂ）のように各信号処理回路２３ａ，２３ｂには発振回路３１から間欠的にパルス信号が入力され、信号処理回路２３ａ，２３ｂが間欠的に動作することになる。また、投光素子１１には駆動回路１３から図８（ｃ）のようにパルス信号が間欠的に供給され、投光素子１１が間欠的に発光する。ここで、両信号処理回路２３ａ，２３ｂと投光素子１１とは一つの発振回路３１の出力を受けて動作するから、動作タイミングは一致している。
【００３０】
一方の受光手段２０ａにおける受光素子２１ａの遠距離受光部５Ａａと近距離受光部５Ｂａとの出力はそれぞれ図８（ｄ）（ｅ）のようになり、信号処理回路２３ａでは、図８（ｆ）のように近距離受光部５Ｂａの出力値が遠距離受光部５Ａａの出力値よりも大きくなる期間を抽出し、図８（ｇ）のように出力をアクティブにする。また、他方の受光手段２０ｂにおける受光素子２１ｂの遠距離受光部５Ａｂと近距離受光部５Ｂｂとの出力はそれぞれ図８（ｈ）（ｉ）のようになり、信号処理回路２３ｂでは、図８（ｊ）のように近距離受光部５Ｂｂの出力値が遠距離受光部５Ａｂの出力値よりも大きくなる期間を抽出し、図８（ｋ）のように出力をアクティブにする。このような動作によって、両受光手段２０ａ，２０ｂの出力がともにアクティブになると、図８（ｌ）のようにアンド回路２４の出力がアクティブになる。
【００３１】
要するに、両信号処理回路２３ａ，２３ｂと投光素子１１との動作タイミングを１つの発振回路３１で制御するから、回路構成が簡単であり、また、単位時間当たりの各信号処理回路２３ａ，２３ｂの動作時間と投光素子１１の発光時間とが一致するから、２個の信号処理回路２３ａ，２３ｂを設けているにもかかわらず、投光素子１１の通電時間を比較的少なくすることができる。
【００３２】
以上説明したように、投光素子１１を間欠的に発光させることによって、投光素子１１の劣化が抑制され、長寿命化が可能になるのである。
【００３３】
（第２の実施の形態）
本実施形態は、図９に示すように、各信号処理回路２３ａ，２３ｂごとに発振回路３１ａ，３１ｂを設けているものである。また、両発振回路３１ａ，３１ｂの出力の一方がアクティブであるときに出力をアクティブにする論理和回路３２を設け、論理和回路３２の出力を駆動回路１３に入力している。他の構成は第１の実施の形態と同様である。
【００３４】
このような構成を採用すると、各発振回路３１ａ，３１ｂから図１０（ａ）（ｂ）のように異なるタイミングでパルスが発生しているとすると、図１０（ｃ）のように論理和回路３２からは両発振回路３１ａ，３１ｂの出力の論理和が出力される。図９において一点鎖線で囲んだ部分は集積化される部分であって、第１の実施の形態では両受光手段２０ａ，２０ｂが異なる構成であったのに対して、本実施形態では同構成の集積回路を用いることが可能になる。
【００３５】
一方の受光手段２０ａにおける受光素子２１ａの遠距離受光部５Ａａと近距離受光部５Ｂａとの出力はそれぞれ図１０（ｄ）（ｅ）のように発振回路３１ａの出力に同期し、信号処理回路２３ａでは、図１０（ｆ）のように近距離受光部５Ｂａの出力値が遠距離受光部５Ａａの出力値よりも大きくなる期間を抽出し、図１０（ｇ）のように出力をアクティブにする。また、他方の受光手段２０ｂにおける受光素子２１ｂの遠距離受光部５Ａｂと近距離受光部５Ｂｂとの出力はそれぞれ図１０（ｈ）（ｉ）のように発振回路３１ｂの出力に同期し、信号処理回路２３ｂでは、図１０（ｊ）のように近距離受光部５Ｂｂの出力値が遠距離受光部５Ａｂの出力値よりも大きくなる期間を抽出し、図１０（ｋ）のように出力をアクティブにする。このような動作によって、両受光手段２０ａ，２０ｂの出力がともにアクティブになると、図１０（ｌ）のようにアンド回路２４の出力がアクティブになる。
【００３６】
以上説明したように、本実施形態の動作は基本的には第１の実施の形態と同様である。ただし、各受信手段２０ａ，２０ｂの動作タイミングを異ならせることができるから、瞬時的な電力消費は本実施形態のほうが少なくなる。一方、各受光手段２０ａ，２０ｂの動作タイミングを第１の実施の形態と等しく設定した場合には投光素子１１の発光回数がほぼ２倍になるから、投光素子１１の寿命の点では第１の実施の形態のほうが望ましい。両構成のどちらを採用するかは、目的に応じて適宜に選択される。
【００３７】
なお、本発明は２個の受光素子を備えた３眼式の測距装置ではあるが、本発明の動作原理から明らかなように、３個以上の受光素子を配置して検出値の論理積を用いる場合も、当然ながら２個の受光素子の検出値の論理積も用いることになるから、本発明の技術的範囲に属するものである。
【００３８】
【発明の効果】
請求項１の発明の構成によれば、各受光手段では距離が基準距離より遠距離の検知対象物を誤検知する可能性があるとしても、各受光手段に対応する受光光学系の光軸が異なることによって両受光手段では誤検知の可能性が生じる範囲が異なっており、論理積手段は両受光手段の出力がともにアクティブであるときに出力をアクティブにするから、論理積手段の出力を用いることによって誤検知の可能性を大幅に低減させることができる。とくに、誤検知の可能性がある領域が互いに重複しないように受光光学系を配置しておけば、誤検知を確実に防止することが可能になるという利点を有する。
【００３９】
請求項２の発明は、請求項１の発明において、投光手段が規定されたタイミングで間欠的に発光する投光素子を備えるものであり、投光素子に連続的に通電されることがないから、通電に伴う投光素子の経時的な出力の低下を抑制して長寿命の測距装置を提供することが可能になるという利点がある。
【００４０】
請求項３の発明は、請求項２の発明において、各受光手段がそれぞれ発振回路を備えるとともに、各発振回路の出力により規定されたタイミングで間欠的に動作し、投光手段が両発振回路の出力の一方がアクティブであると出力をアクティブにする論理和回路を備え、投光素子が論理和回路の出力がアクティブであるときにスポット光を投光するものであり、各受光手段が間欠的に動作するから消費電力が低減され、また各受光手段が各別の発振回路によって個別に動作しながらも、各受光手段の動作時には投光素子を点灯させるから、投光手段と受光手段とを同期させて動作させることになり検知対象物までの距離を確実に検出することができるという利点がある。しかも、両受光手段が異なるタイミングで動作するから両受光手段が外来ノイズの影響を同時に受ける可能性が低くなり、耐ノイズ性も高くなる。
【００４１】
請求項４の発明は、請求項２の発明において、各受光手段が共通の発振回路を備えるとともに、発振回路の出力により規定されたタイミングで間欠的に動作し、投光手段が発振回路の出力がアクティブであるときに発光するものであり、１つの発振回路で２つの受光手段と投光手段とのタイミングを制御するから回路構成が簡単になり、しかも各受光手段の動作周期を請求項３の発明と等しく設定しているとすれば、投光素子の発光周期は請求項３の発明よりも短くなる可能性があり、結果的に投光素子の長寿命化につながるという利点がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態を示す要部構成図である。
【図２】同上の動作説明図である。
【図３】同上の動作説明図である。
【図４】同上の動作説明図である。
【図５】同上の要部ブロック図である。
【図６】図５に示した構成の動作説明図である。
【図７】同上の要部ブロック図である。
【図８】図７に示した構成の動作説明図である。
【図９】本発明の第２の実施の形態を示す要部ブロック図である。
【図１０】同上の動作説明図である。
【図１１】従来例を示す要部構成図である。
【図１２】同上の動作説明図である。
【図１３】同上の動作説明図である。
【図１４】同上の動作説明図である。
【図１５】同上の動作説明図である。
【図１６】同上の動作説明図である。
【符号の説明】
３  検知対象物
１０  投光手段
１１  投光素子
２０ａ，２０ｂ  受光手段
２１ａ，２１ｂ  受光素子
２２ａ，２２ｂ  受光光学系
２３ａ，２３ｂ  信号処理回路
２４  アンド回路
３１  発振回路
３１ａ，３１ｂ  発振回路
３２  論理和回路
【図１】
0003809735.tif 000002
【図２】
0003809735.tif 000003
【図３】
0003809735.tif 000004
【図４】
0003809735.tif 000005
【図５】
0003809735.tif 000006
【図６】
0003809735.tif 000007
【図７】
0003809735.tif 000008
【図８】
0003809735.tif 000009
【図９】
0003809735.tif 000010
【図１０】
0003809735.tif 000011
【図１１】
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【図１２】
0003809735.tif 000013
【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
0003809735.tif 000016
【図１６】
0003809735.tif 000017