JPH0772239A - レーザ距離測定装置 - Google Patents
レーザ距離測定装置Info
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- JPH0772239A JPH0772239A JP5218853A JP21885393A JPH0772239A JP H0772239 A JPH0772239 A JP H0772239A JP 5218853 A JP5218853 A JP 5218853A JP 21885393 A JP21885393 A JP 21885393A JP H0772239 A JPH0772239 A JP H0772239A
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Abstract
る。 【構成】 コリメータ付きレーザダイオード2と、コリ
メータ付きレーザダイオード2から発せられた送信レー
ザ光LTを目標Tに向けて反射しかつ回転軸3aを中心
にして回転してその回転方向に送信レーザ光LTを移動
させる回転多面鏡3と、回転多面鏡3の回転軸3aを傾
き方向に回動させて送信レーザ光LTを回転多面鏡3の
回転方向と直交する方向に移動させるノッディング機構
10と、目標Tからの受信レーザ光LRを回転多面鏡3
を介して受ける集光手段5と、集光手段5を通過した受
信レーザ光LRを電気信号に変換するフォトダイオード
6を備え、受信レーザ光LRを受けて集光手段5側に反
射する回転多面鏡3の反射領域Rをこの回転多面鏡3の
回転方向における2つの象限に分けて反射領域Ra,R
bとして設定すると共に、集光手段5を2組設けた。
Description
たレーザ光を目標に対して走査させて距離を測定するレ
ーザ距離測定装置に関するものである。
ては、例えば、図3に示すものがあった。
置51は、レーザ光源としてのレーザダイオード52
と、レーザダイオード52から発せられたレーザ光Lt
を平行光にする送信光学系53と、回転軸54aを中心
にして回転して送信光学系53を通過した送信レーザ光
Ltをその回転方向に移動させつつ反射する回転多面鏡
54と、この回転多面鏡54からの送信レーザ光Ltを
図示しない目標側に反射するノッディングミラー55を
備えており、このノッディングミラー55をノッディン
グモータ56の出力により回転多面鏡54に連動して回
動させることによって、回転多面鏡54からの送信レー
ザ光Ltを回転多面鏡54の回転方向と直交する方向に
移動させるようにしている。
受信光学系57および検知器58を備えており、図示し
ない目標側から反射された受信レーザ光Lrを再びノッ
ディングミラー55で受け、この受信レーザ光Lrを回
転多面鏡54および受信光学系57を介して検知器58
に集光して電気信号に変換することにより、目標までの
距離を測定するものとなっている。
ては、例えば、「ミサイル工学事典」 1990年12
月10日、原書房発行の第406頁〜第408頁に若干
の記載がある。
来のレーザ距離測定装置51では、受信レーザ光Lrを
受けて受信光学系57に反射する反射領域を回転多面鏡
54における回転方向の1つの象限に設定していること
から、十分な受光量を得て感度を良好なものとするため
には、回転多面鏡54の1つひとつの鏡面の面積を広く
しなくてはならず、回転多面鏡54が大きいものとなっ
てしまう。
Ltを回転多面鏡54の回転方向と直交する方向に移動
させるのに、重量物であるノッディングミラー55を採
用しているので、上記のように回転多面鏡54が大きい
こととも相俟って、装置全体が大型でかつ重量の嵩むも
のとなってしまうという問題を有しており、この問題を
解決することが従来の課題となっていた。
してなされたもので、小型かつ軽量のレーザ距離測定装
置を提供することを目的としている。
距離測定装置は、レーザ光源と、前記レーザ光源から発
せられた送信レーザ光を目標に向けて反射しかつ回転軸
を中心にして回転してその回転方向に送信レーザ光を移
動させる回転多面鏡と、前記回転多面鏡の回転軸を傾き
方向に回動させて前記回転方向に移動する送信レーザ光
を前記回転多面鏡の回転方向と直交する方向に移動させ
るノッディング機構と、前記目標で反射された受信レー
ザ光を前記回転多面鏡を介して受ける集光手段と、前記
集光手段を通過した受信レーザ光を電気信号に変換する
検知器を備え、前記受信レーザ光を受けて集光手段側に
反射する回転多面鏡の反射領域を当該回転多面鏡の回転
方向における2つの象限に分けて設定すると共に、前記
集光手段を2組設けた構成としたことを特徴としてお
り、このようなレーザ距離測定装置の構成を前述した従
来の課題を解決するための手段としている。
様において、集光手段を検知器に焦点を合致させた放物
面鏡とした構成としている。
おいて、レーザ光源から発せられた送信レーザ光は、回
転多面鏡から目標に向けて反射される。
転によりその回転方向に移動すると共に、ノッディング
機構により回転多面鏡の回転方向と直交する方向にも移
動するので、目標およびその近傍における平面方向の走
査がなされることとなる。
回転多面鏡で受けられ、集光手段を通過して検知器に到
達し、この検知器において電気信号に変換される。
は、回転多面鏡の回転方向における2つの象限に分けて
設定された反射領域で反射し、各反射領域に対応する集
光手段を通過して検知器に到達する。
は、従来採用されていたノッディングミラーを必要とし
ないうえ、回転多面鏡の1つひとつの鏡面の面積を広く
しなくても、得られる受光量は感度を保持するうえで十
分なものとなることから、装置全体の小型化および軽量
化が図られることとなる。
置の一実施例を示している。
測定装置1は、レーザ光源としてのコリメータ付きレー
ザダイオード2と、このコリメータ付きレーザダイオー
ド2から平行光として発せられた送信レーザ光LTを図
1(b)に示すように、目標Tに向けて反射しかつモー
タ4の出力により回転軸3aを中心に回転してその回転
方向(図1(b)X方向)に送信レーザ光LTを移動さ
せる回転多面鏡3と、この回転多面鏡3の中心を通過す
る軸Pまわりに回転軸3aを回動させて回転方向に移動
する送信レーザ光LTを回転多面鏡3の回転方向と直交
する方向(図1(a)上下方向、図1(b)Y方向)に
移動させるノッディング機構10と、目標Tで反射され
た受信レーザ光LRを回転多面鏡3を介して受ける集光
手段5と、この集光手段5を通過した受信レーザ光LR
を電気信号に変換するフォトダイオード(検知器)6を
ケース7の内部に備えており、フォトダイオード6は、
ケース7の後壁7aに設置した距離測定回路8上に設け
てある。
底部7bに対向して設けた一対のスタンド11,11
と、これらのスタンド11,11間に回動可能に設けた
ベース12と、このベース12を回動させるトルカ13
と、ベース12の回動方向を切換えるレゾルバ14とか
らなっており、回転多面鏡3の中心を通過する軸Pとベ
ース12の回動中心とが合致するようにして回転多面鏡
3およびモータ4をベース12上に載置することによっ
て、送信レーザ光LTを図1(a)上下方向に移動させ
るようにしている。
設けた第1折返しミラー5aと、この第1折返しミラー
5aの図示上方に設けた第2折返しミラー5bと、この
第2折返しミラー5bとフォトダイオード6との間に設
けた干渉フィルタ付き集光レンズ5cとからなってお
り、この集光手段5は、回転多面鏡3の両側に設けてあ
る。
する回転多面鏡3の反射領域Rを当該回転多面鏡3の回
転方向における2つの象限に分けて設定する、すなわ
ち、2つの反射領域Ra,Rbを設定すると共に、2組
の集光手段5,5の各第1折返しミラー5a,5aが2
つの反射領域Ra,Rbにそれぞれ対向するようになす
ことにより、受光量を減少させることなく回転多面鏡3
における1つひとつの鏡面の面積の縮小化を図ることが
できるようになっている。
の目標Tまでの距離を斜め上方から測定する場合、ま
ず、コリメータ付きレーザダイオード2から平行に発せ
られた送信レーザ光LTは、回転多面鏡3から目標Tに
向けて反射される。
3の回転により、その回転方向(図1(b)X方向)に
移動すると共に、ノッディング機構10のトルカ13の
作動により、回転多面鏡3の回転方向と直交する方向
(図1(b)Y方向)にも移動することから、図1
(b)に示すように、目標Tおよびその近傍における略
扇形平面の走査がなされることとなる。
LRは、回転多面鏡3の回転方向における2つの象限に
分けて設定された反射領域Ra,Rbで反射して、各反
射領域Ra,Rbに対応する集光手段5,5を通過して
フォトダイオード6に到達し、このフォトダイオード6
において電気信号に変換されて目標までの距離が測定さ
れる。
は、従来採用されていたノッディングミラーを必要とし
ないのに加えて、得られる受光量を減らすことなく回転
多面鏡3の1つひとつの鏡面の面積を小さいものとする
ことができるので、装置全体の小型化および軽量化が実
現することとなる。
置の他の実施例を示している。
ーザ距離測定装置21は、レーザ光源としてのレーザダ
イオード22と、このレーザダイオード22からコリメ
ータ22aを介して平行光として発せられた送信レーザ
光LTを目標に向けて反射しかつモータ24の出力によ
り回転軸23aを中心に回転してその回転方向(図2
(a)矢印x方向)に送信レーザ光LTを移動させる送
信用回転多面鏡23と、この送信用回転多面鏡23の回
転軸23aを傾き方向に回動させて、回転方向に移動す
る送信レーザ光LTを送信用回転多面鏡23の回転方向
に直交する方向に移動させるノッディング機構30を備
えている。
の実施例において、目標で反射された受信レーザ光LR
をうける受信用回転多面鏡29を送信用回転多面鏡23
と分けて設けており、この受信用回転多面鏡29はモー
タ24の出力により回転軸23aを中心に送信用回転多
面鏡23と一体で回転するものとなっている。
目標で反射された受信レーザ光LRを受信用回転多面鏡
29を介して受ける集光手段としての放物面鏡25と、
この放物面鏡25を通過した受信レーザ光LRを電気信
号に変換するフォトダイオード(検知器)26を備えて
いる。
グモータ31と、このモータ31のモータ軸31aに連
結したクランク32を備えており、クランク32とモー
タ24側のレバー24aとを連結すると共に、送信用回
転多面鏡23,モータ24および受信用回転多面鏡29
を受信用回転多面鏡29の中心Gまわり(図2(b)矢
印y方向)に回動可能に支持するようになすことによ
り、送信レーザ光LTを図2(b)上下方向に移動させ
るようにしている。
傍でかつ両側に設けてあり、これらの放物面鏡25,2
5は、いずれも焦点をフォトダイオード26に合致させ
てある。
する受信用回転多面鏡29の反射領域Rを当該受信用回
転多面鏡29の回転方向における2つの象限に分けて設
定する、すなわち、2つの反射領域Ra,Rbを設定す
ると共に、2組の放物面鏡25,25が2つの反射領域
Ra,Rbにそれぞれ対向するようになすことにより、
受光量の減少を招くことなく受信用回転多面鏡29にお
ける鏡面の面積を縮小することができるようにしてあ
る。
いて、目標までの距離を測定する場合、まず、レーザダ
イオード22からコリメータ22aを介して平行に発せ
られた送信レーザ光LTは、送信用回転多面鏡23から
目標に向けて反射される。
多面鏡23の回転により、その回転方向(図2(a)x
方向)に移動すると共に、ノッディング機構30のノッ
ディングモータ31の作動により、送信用回転多面鏡2
3の回転方向と直交する方向(図2(a)y方向)にも
移動することから、目標およびその近傍における平面の
走査がなされることとなる。
Rは、受信用回転多面鏡29の回転方向における2つの
象限に分けて設定された反射領域Ra,Rbで反射し
て、各反射領域Ra,Rbに対応する放物面鏡25,2
5を通過してフォトダイオード26に到達し、このフォ
トダイオード26において電気信号に変換されて目標ま
での距離が測定される。
においても、従来採用されていたノッディングミラーを
必要としないのに加えて、得られる受光量を減らすこと
なく受信用回転多面鏡29の1つひとつの鏡面の面積を
小さいものとすることができるので、装置全体の小型化
および軽量化を実現することができるようになる。
鏡25としてあることから、この放物面鏡25の他に反
射鏡や集光レンズを用いる必要がなくなるので、装置全
体のより一層の小型化および軽量化が図られることとな
る。
置の詳細な構成は、上記した2つの実施例に限定される
ものではない。
レーザ距離測定装置では、上記した構成としたため、回
転多面鏡の1つひとつの鏡面の面積を小さくしても、十
分な受光量を得ることができることから、回転多面鏡を
小さいものとすることが可能であるのに加えて、従来用
いていたノッディングミラーを省くことができるので、
装置全体の小型化および軽量化を実現することが可能で
あるという極めて優れた効果がもたらされる。
一実施例を示すケースを破断した状態の斜視説明図であ
る。 (b)図1(a)のレーザ距離測定装置による走査パタ
ーン説明図である。
他の実施例を示す平面説明図である。 (b)図2(a)のレーザ距離測定装置の側面説明図で
ある。
示す斜視説明図である。
Claims (2)
- 【請求項1】 レーザ光源と、前記レーザ光源から発せ
られた送信レーザ光を目標に向けて反射しかつ回転軸を
中心にして回転してその回転方向に送信レーザ光を移動
させる回転多面鏡と、前記回転多面鏡の回転軸を傾き方
向に回動させて前記回転方向に移動する送信レーザ光を
回転方向と直交する方向に移動させるノッディング機構
と、前記目標で反射された受信レーザ光を前記回転多面
鏡を介して受ける集光手段と、前記集光手段を通過した
受信レーザ光を電気信号に変換する検知器を備え、前記
受信レーザ光を受けて集光手段側に反射する回転多面鏡
の反射領域を当該回転多面鏡の回転方向における2つの
象限に分けて設定すると共に、前記集光手段を2組設け
たことを特徴とするレーザ距離測定装置。 - 【請求項2】 集光手段を検知器に焦点を合致させた放
物面鏡とした請求項1に記載のレーザ距離測定装置。
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