JPH04283683A - 光波測距装置 - Google Patents
光波測距装置Info
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- JPH04283683A JPH04283683A JP3072603A JP7260391A JPH04283683A JP H04283683 A JPH04283683 A JP H04283683A JP 3072603 A JP3072603 A JP 3072603A JP 7260391 A JP7260391 A JP 7260391A JP H04283683 A JPH04283683 A JP H04283683A
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- 230000005693 optoelectronics Effects 0.000 title 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims abstract description 20
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims description 11
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 2
- 239000013307 optical fiber Substances 0.000 abstract description 7
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 230000006698 induction Effects 0.000 description 2
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S17/00—Systems using the reflection or reradiation of electromagnetic waves other than radio waves, e.g. lidar systems
- G01S17/02—Systems using the reflection of electromagnetic waves other than radio waves
- G01S17/06—Systems determining position data of a target
- G01S17/08—Systems determining position data of a target for measuring distance only
- G01S17/32—Systems determining position data of a target for measuring distance only using transmission of continuous waves, whether amplitude-, frequency-, or phase-modulated, or unmodulated
- G01S17/36—Systems determining position data of a target for measuring distance only using transmission of continuous waves, whether amplitude-, frequency-, or phase-modulated, or unmodulated with phase comparison between the received signal and the contemporaneously transmitted signal
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- Electromagnetism (AREA)
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- Remote Sensing (AREA)
- Optical Radar Systems And Details Thereof (AREA)
- Measurement Of Optical Distance (AREA)
- Length Measuring Devices By Optical Means (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
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、被測距物（目標物）
までの距離を測定するに用いられる光波測距装置に関す
る。
までの距離を測定するに用いられる光波測距装置に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】従来の光波測距装置においては、出射光
と反射光とを用いて光学的に距離を測定する装置として
、例えば図２に示すような構成を有するものがある。
と反射光とを用いて光学的に距離を測定する装置として
、例えば図２に示すような構成を有するものがある。
【０００３】このような従来の光波測距装置は、鏡筒か
らなる装置本体ａ内に光源ｂと受光素子ｃを設け、図示
しない投光回路により光変調を与えて測距用変調光波と
した光源ｂからの光出力（出射光Ｌ１ ）を投光レンズ
ｄを介して目標物の測距地点に設置したコーナープリズ
ムからなる反射体Ｐに向け出射する。
らなる装置本体ａ内に光源ｂと受光素子ｃを設け、図示
しない投光回路により光変調を与えて測距用変調光波と
した光源ｂからの光出力（出射光Ｌ１ ）を投光レンズ
ｄを介して目標物の測距地点に設置したコーナープリズ
ムからなる反射体Ｐに向け出射する。
【０００４】そして、この反射体Ｐからの反射光Ｌ２
を受光レンズｅにより集束して受光素子ｃに受光させる
一方、この受光素子ｃに前記光源ｂからの光出力の一部
を校正光Ｌ３ として第１及び第２の反射ミラーｆ、ｇ
からなる校正光路を介して導き、この校正光Ｌ３ を受
光素子ｃに受光させて光電変換するとともに、校正光Ｌ
３ の位相に対して、目標物からの反射光Ｌ２ の位相
を図示しない受光回路により比較演算して位相検出を行
うことにより、目標物までの距離を算出し測定している
。
を受光レンズｅにより集束して受光素子ｃに受光させる
一方、この受光素子ｃに前記光源ｂからの光出力の一部
を校正光Ｌ３ として第１及び第２の反射ミラーｆ、ｇ
からなる校正光路を介して導き、この校正光Ｌ３ を受
光素子ｃに受光させて光電変換するとともに、校正光Ｌ
３ の位相に対して、目標物からの反射光Ｌ２ の位相
を図示しない受光回路により比較演算して位相検出を行
うことにより、目標物までの距離を算出し測定している
。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】上記した従来の光波測
距装置では、測定範囲が１〜２ｋｍで、目標物に設置さ
れる反射体Ｐとして反射率の高いコーナープリズムが用
いられているものであるが、最近では、測距距離の化が
要求されており、長距離測距を行う場合には、光源ｂの
出力を大きくするか、受光素子ｃの受光感度を大幅に上
げる必要がある。
距装置では、測定範囲が１〜２ｋｍで、目標物に設置さ
れる反射体Ｐとして反射率の高いコーナープリズムが用
いられているものであるが、最近では、測距距離の化が
要求されており、長距離測距を行う場合には、光源ｂの
出力を大きくするか、受光素子ｃの受光感度を大幅に上
げる必要がある。
【０００６】しかしながら、光源ｂの出力を増大させる
と、装置本体ａの前面に独立して平行に配置した２眼タ
イプの投光レンズｄや受光レンズｅのレンズ面、あるい
は校正光路を経て、鏡筒からなる装置本体ａ内の僅かな
反射光が受光素子ｃに迷光として受光されるために、測
距値に大きな誤差を生じさせ、測定精度を低下させるお
それがある。
と、装置本体ａの前面に独立して平行に配置した２眼タ
イプの投光レンズｄや受光レンズｅのレンズ面、あるい
は校正光路を経て、鏡筒からなる装置本体ａ内の僅かな
反射光が受光素子ｃに迷光として受光されるために、測
距値に大きな誤差を生じさせ、測定精度を低下させるお
それがある。
【０００７】また、受光素子ｃの受光感度を大幅に上げ
ると、投光部（光源ｂ）と受光部（受光素子ｃ）とが装
置本体ａの同一鏡筒内に配置されているために、電気的
誘導現象を起こし易く、このような誘導現象を完全に遮
断することはきわめて困難である。
ると、投光部（光源ｂ）と受光部（受光素子ｃ）とが装
置本体ａの同一鏡筒内に配置されているために、電気的
誘導現象を起こし易く、このような誘導現象を完全に遮
断することはきわめて困難である。
【０００８】しかも、近距離の測定を行う場合には、反
射光の受光光量も多くなり、これによって、受光素子ｃ
の出力が飽和してしまうことから、測距値に誤差を生じ
させ、測定精度を低下させるために、出射光量を加減す
る必要がある。
射光の受光光量も多くなり、これによって、受光素子ｃ
の出力が飽和してしまうことから、測距値に誤差を生じ
させ、測定精度を低下させるために、出射光量を加減す
る必要がある。
【０００９】
【発明の目的】この発明の目的は、光源の出力を増大さ
せても、測定精度の向上を図ることができるようにした
光波測距装置を提供することにある。
せても、測定精度の向上を図ることができるようにした
光波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】上記した課題を解決する
ために、この発明は、光変調を与えて測距用変調光波と
した光源からの光出力を投光レンズを介して測距地点に
設置した反射体に向け出射する投光手段と、この投光手
段と互いに隔離され、かつ前記反射体からの反射光を受
光レンズにより集束して受光する受光素子を有するとと
もに、その反射光を光電変換して位相検出を行う受光手
段と、この受光手段に校正光路を介して前記光源からの
光出力の一部を校正光として導く校正光導入手段とを具
備し、この校正光導入手段は、前記校正光の光量調節及
び配光機能を兼ね備えた遮光手段と、この遮光手段にて
導かれる校正光の光量を可変する光絞り手段と、この光
絞り手段にて光量が可変された校正光を前記受光手段に
導く導光手段と、この導光手段にて導かれる校正光と前
記反射体からの反射光とを切り換える切換え手段とを備
えてなる構成としたものである。
ために、この発明は、光変調を与えて測距用変調光波と
した光源からの光出力を投光レンズを介して測距地点に
設置した反射体に向け出射する投光手段と、この投光手
段と互いに隔離され、かつ前記反射体からの反射光を受
光レンズにより集束して受光する受光素子を有するとと
もに、その反射光を光電変換して位相検出を行う受光手
段と、この受光手段に校正光路を介して前記光源からの
光出力の一部を校正光として導く校正光導入手段とを具
備し、この校正光導入手段は、前記校正光の光量調節及
び配光機能を兼ね備えた遮光手段と、この遮光手段にて
導かれる校正光の光量を可変する光絞り手段と、この光
絞り手段にて光量が可変された校正光を前記受光手段に
導く導光手段と、この導光手段にて導かれる校正光と前
記反射体からの反射光とを切り換える切換え手段とを備
えてなる構成としたものである。
【００１１】
【作用】すなわち、この発明は、投光手段と受光手段と
が互いに隔離され、投光手段からの光出力の一部が受光
手段に導かれる校正光の光量調節及び配光を遮光手段に
て行い、この遮光手段にて導かれる校正光の光量を光絞
り手段にて可変し、この光絞り手段にて光量が可変され
た校正光を受光手段に導くとともに、この受光手段に導
かれる反射体からの反射光と校正光とを切り換えるよう
になっているために、光源の出力を如何に増大させても
測距用出射光の一部が迷光として受光手段の受光素子に
受光されることがなく、また、遮光手段による出射光量
及び配光を変化させることにより、受光素子の飽和が防
止されるために、測距値に誤差が生じることがない。
が互いに隔離され、投光手段からの光出力の一部が受光
手段に導かれる校正光の光量調節及び配光を遮光手段に
て行い、この遮光手段にて導かれる校正光の光量を光絞
り手段にて可変し、この光絞り手段にて光量が可変され
た校正光を受光手段に導くとともに、この受光手段に導
かれる反射体からの反射光と校正光とを切り換えるよう
になっているために、光源の出力を如何に増大させても
測距用出射光の一部が迷光として受光手段の受光素子に
受光されることがなく、また、遮光手段による出射光量
及び配光を変化させることにより、受光素子の飽和が防
止されるために、測距値に誤差が生じることがない。
【００１２】
【実施例】以下、この発明を図１に示す一実施例を参照
しながら説明する。
しながら説明する。
【００１３】図１は、この発明に係る光波測距装置を示
し、図中１は鏡筒からなる投光装置本体、２はこの投光
装置本体１と同様な鏡筒からなる受光装置本体で、これ
ら両装置本体１、２は互いに隔離して別体的に配置され
ている。
し、図中１は鏡筒からなる投光装置本体、２はこの投光
装置本体１と同様な鏡筒からなる受光装置本体で、これ
ら両装置本体１、２は互いに隔離して別体的に配置され
ている。
【００１４】前記投光装置本体１の前面には、投光レン
ズ１１が配置され、この投光レンズ１１の光軸焦点上の
前記投光装置本体１内には、例えば発光ダイオード、レ
ーザーダイオード等からなる光源１２が配置されている
。
ズ１１が配置され、この投光レンズ１１の光軸焦点上の
前記投光装置本体１内には、例えば発光ダイオード、レ
ーザーダイオード等からなる光源１２が配置されている
。
【００１５】この光源１２は、投光回路１３により駆動
し、光変調を与えて測距用変調光波とした光出力を前記
投光レンズ１１を介して測距地点に設置したコーナープ
リズムからなる反射体Ｐに向け出射光Ｌ１ を出射する
ようになっている。
し、光変調を与えて測距用変調光波とした光出力を前記
投光レンズ１１を介して測距地点に設置したコーナープ
リズムからなる反射体Ｐに向け出射光Ｌ１ を出射する
ようになっている。
【００１６】この反射体Ｐからの反射光Ｌ２ は、前記
受光装置本体２の前面に設けた受光レンズ２１により集
束されて、受光素子２２に受光され、この受光素子２２
は、その反射光Ｌ２ を光電変換して位相検出を行う受
光回路２３に接続されている。
受光装置本体２の前面に設けた受光レンズ２１により集
束されて、受光素子２２に受光され、この受光素子２２
は、その反射光Ｌ２ を光電変換して位相検出を行う受
光回路２３に接続されている。
【００１７】そして、前記投光装置本体１内には、投光
レンズ１１と光源１２との間に遮光手段としての反射ミ
ラーからなるシェード１４が配置され、このシェード１
４は、光源１２からの出射光Ｌ１ の一部を校正光Ｌ３
として校正光路に導くようになっているとともに、こ
の校正光Ｌ３ の光量調節及び配光機能を兼ね備えてい
る。
レンズ１１と光源１２との間に遮光手段としての反射ミ
ラーからなるシェード１４が配置され、このシェード１
４は、光源１２からの出射光Ｌ１ の一部を校正光Ｌ３
として校正光路に導くようになっているとともに、こ
の校正光Ｌ３ の光量調節及び配光機能を兼ね備えてい
る。
【００１８】また、前記シェード１４で反射された校正
光Ｌ３ は、校正光用レンズ１５を介して導光手段とし
ての光ファイバ３１に入射され、この光ファイバ３１に
入射された校正光Ｌ３ は、前記受光装置本体２の受光
素子２２に導かれるようになっている。
光Ｌ３ は、校正光用レンズ１５を介して導光手段とし
ての光ファイバ３１に入射され、この光ファイバ３１に
入射された校正光Ｌ３ は、前記受光装置本体２の受光
素子２２に導かれるようになっている。
【００１９】さらに、図中３２は前記光ファイバ３１の
校正光Ｌ３ の入射側に配置した光絞り機構である。こ
の光絞り機構３２は、前記校正光用レンズ１５を介して
導かれるシェード１４からの校正光Ｌ３ の光量を可変
するようになっているもので、目標物からの反射光Ｌ２
の光量に校正光Ｌ３ の光量が等しくなるように可変
されるようなシャッタ機能を兼ね備えている。
校正光Ｌ３ の入射側に配置した光絞り機構である。こ
の光絞り機構３２は、前記校正光用レンズ１５を介して
導かれるシェード１４からの校正光Ｌ３ の光量を可変
するようになっているもので、目標物からの反射光Ｌ２
の光量に校正光Ｌ３ の光量が等しくなるように可変
されるようなシャッタ機能を兼ね備えている。
【００２０】さらにまた、図中２４は前記受光装置本体
２内に配置した切換え手段としてのシャッタである。こ
のシャッタ２４は、受光レンズ２１と受光素子２２との
間に配置されて、前記光絞り機構３２と共に反射体Ｐか
らの反射光Ｌ２ と光ファイバ３１からの校正光Ｌ３
とを切り換えるようになっていて、これらシェード１４
、校正光用レンズ１５、シャッタ２４、光ファイバ３１
及び光絞り機構３２で校正光導入手段を構成しているも
のである。
２内に配置した切換え手段としてのシャッタである。こ
のシャッタ２４は、受光レンズ２１と受光素子２２との
間に配置されて、前記光絞り機構３２と共に反射体Ｐか
らの反射光Ｌ２ と光ファイバ３１からの校正光Ｌ３
とを切り換えるようになっていて、これらシェード１４
、校正光用レンズ１５、シャッタ２４、光ファイバ３１
及び光絞り機構３２で校正光導入手段を構成しているも
のである。
【００２１】しかして、上記したこの発明の構成によれ
ば、投光装置本体１のと受光装置本体２とを互いに隔離
し、受光装置本体２の受光素子２２に導かれる校正光Ｌ
３ としての光源１２からの出射光Ｌ１ の一部の光量
調節及び配光をシェード１４にて行うとともに、このシ
ェード１４にて導かれる校正光Ｌ３ の光量を光絞り機
構３２にて目標物からの反射光Ｌ２ の光量に等しくな
るようにし、この光絞り機構３２にて光量が可変された
校正光Ｌ３ を光ファイバー３１により受光素子２２に
導くことにより、光源１２の出力を如何に増大させても
、測距用出射光Ｌ１ の一部が迷光として受光素子２２
に受光されることがない。
ば、投光装置本体１のと受光装置本体２とを互いに隔離
し、受光装置本体２の受光素子２２に導かれる校正光Ｌ
３ としての光源１２からの出射光Ｌ１ の一部の光量
調節及び配光をシェード１４にて行うとともに、このシ
ェード１４にて導かれる校正光Ｌ３ の光量を光絞り機
構３２にて目標物からの反射光Ｌ２ の光量に等しくな
るようにし、この光絞り機構３２にて光量が可変された
校正光Ｌ３ を光ファイバー３１により受光素子２２に
導くことにより、光源１２の出力を如何に増大させても
、測距用出射光Ｌ１ の一部が迷光として受光素子２２
に受光されることがない。
【００２２】また、シェード１４によって出射光Ｌ１
の一部の出射光量及び配光を変化させることにより、受
光素子２２の飽和を防止することが可能になる。
の一部の出射光量及び配光を変化させることにより、受
光素子２２の飽和を防止することが可能になる。
【００２３】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、この発
明は、投光手段と受光手段とが互いに隔離され、投光手
段からの光出力の一部が受光手段に導かれる校正光の光
量調節及び配光を遮光手段にて行い、この遮光手段にて
導かれる校正光の光量を光絞り手段にて可変し、この光
絞り手段にて光量が可変された校正光を受光手段に導く
とともに、この受光手段に導かれる反射体からの反射光
と校正光とを切り換えるようになっていることから、光
源の出力を如何に増大させても測距用出射光の一部が迷
光として受光手段の受光素子に受光されることがなく、
また、遮光手段による出射光量及び配光を変化させるこ
とにより、受光素子の飽和を防止することができるため
に、測距値に誤差が生じず、これによって、測定精度の
向上を図ることができる。
明は、投光手段と受光手段とが互いに隔離され、投光手
段からの光出力の一部が受光手段に導かれる校正光の光
量調節及び配光を遮光手段にて行い、この遮光手段にて
導かれる校正光の光量を光絞り手段にて可変し、この光
絞り手段にて光量が可変された校正光を受光手段に導く
とともに、この受光手段に導かれる反射体からの反射光
と校正光とを切り換えるようになっていることから、光
源の出力を如何に増大させても測距用出射光の一部が迷
光として受光手段の受光素子に受光されることがなく、
また、遮光手段による出射光量及び配光を変化させるこ
とにより、受光素子の飽和を防止することができるため
に、測距値に誤差が生じず、これによって、測定精度の
向上を図ることができる。
【図１】この発明に係る光波測距装置の一実施例を示す
概略的説明図である。
概略的説明図である。
【図２】従来の光波測距装置を示す概略的説明図である
。
。
１・・・投光装置本体、１１・・・投光レンズ、１２・
・・光源、１３・・・投光回路、１４・・・遮光手段（
シェード）、１５・・・校正光用レンズ、２・・・受光
装置本体、２１・・・受光レンズ、２２・・・受光素子
、２３・・・受光回路、２４・・・切換え手段（シャッ
タ機構）、Ｌ１ ・・・出射光、Ｌ２ ・・・反射光、
Ｌ３ ・・・校正光。
・・光源、１３・・・投光回路、１４・・・遮光手段（
シェード）、１５・・・校正光用レンズ、２・・・受光
装置本体、２１・・・受光レンズ、２２・・・受光素子
、２３・・・受光回路、２４・・・切換え手段（シャッ
タ機構）、Ｌ１ ・・・出射光、Ｌ２ ・・・反射光、
Ｌ３ ・・・校正光。
Claims (1)
- 【請求項１】光変調を与えて測距用変調光波とした光源
からの光出力を投光レンズを介して測距地点に設置した
反射体に向け出射する投光手段と、この投光手段と互い
に隔離され、かつ前記反射体からの反射光を受光レンズ
により集束して受光する受光素子を有するとともに、そ
の反射光を光電変換して位相検出を行う受光手段と、こ
の受光手段に校正光路を介して前記光源からの光出力の
一部を校正光として導く校正光導入手段とを具備し、こ
の校正光導入手段は、前記校正光の光量調節及び配光機
能を兼ね備えた遮光手段と、この遮光手段にて導かれる
校正光の光量を可変する光絞り手段と、この光絞り手段
にて光量が可変された校正光を前記受光手段に導く導光
手段と、この導光手段にて導かれる校正光と前記反射体
からの反射光とを切り換える切換え手段とから構成した
ことを特徴とする光波測距装置。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3072603A JPH04283683A (ja) | 1991-03-12 | 1991-03-12 | 光波測距装置 |
| US07/846,817 US5239353A (en) | 1991-03-12 | 1992-03-06 | Optical distance measuring apparatus |
| EP19920104181 EP0503593A3 (en) | 1991-03-12 | 1992-03-11 | Optical distance measuring apparatus |
| CA002062550A CA2062550C (en) | 1991-03-12 | 1992-03-11 | Optical distance measuring apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3072603A JPH04283683A (ja) | 1991-03-12 | 1991-03-12 | 光波測距装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04283683A true JPH04283683A (ja) | 1992-10-08 |
Family
ID=13494138
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3072603A Pending JPH04283683A (ja) | 1991-03-12 | 1991-03-12 | 光波測距装置 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5239353A (ja) |
| EP (1) | EP0503593A3 (ja) |
| JP (1) | JPH04283683A (ja) |
| CA (1) | CA2062550C (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012108016A (ja) * | 2010-11-18 | 2012-06-07 | Seiko Epson Corp | 光学式位置検出装置および位置検出機能付き機器 |
| CN112539462A (zh) * | 2015-06-09 | 2021-03-23 | 广东美的制冷设备有限公司 | 空调室内机 |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3281628B2 (ja) * | 1997-07-22 | 2002-05-13 | オート−センス リミテッド | 多周波数光電的検出システム |
| DE10027239A1 (de) * | 2000-05-31 | 2001-12-06 | Sick Ag | Verfahren zur Abstandsmessung und Abstandsmeßeinrichtung |
| US6821017B1 (en) * | 2001-08-06 | 2004-11-23 | Steven C. Tankersley | Radiated signal measuring device for radiographic imaging equipment |
| CN104297757B (zh) * | 2012-11-05 | 2017-02-15 | 张周新 | 机器人的光电测距装置 |
| CN108802752A (zh) * | 2018-09-07 | 2018-11-13 | 深圳莱特光电股份有限公司 | 用于机器人测距测障的光学模组 |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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