JPH0921875A - Optical distance measuring device - Google Patents
Optical distance measuring deviceInfo
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- JPH0921875A JPH0921875A JP7171225A JP17122595A JPH0921875A JP H0921875 A JPH0921875 A JP H0921875A JP 7171225 A JP7171225 A JP 7171225A JP 17122595 A JP17122595 A JP 17122595A JP H0921875 A JPH0921875 A JP H0921875A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】この発明は、測定対象点までの距
離を光学的に測定する光波距離測定装置に関し、特に内
部参照光を利用して測距値を補正する光波距離測定装置
に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a lightwave distance measuring device for optically measuring a distance to a point to be measured, and more particularly to a lightwave distance measuring device for correcting a distance measurement value using internal reference light.
【０００２】[0002]
【従来の技術】光波距離測定装置は、内部的に変調信号
を生成し、この変調信号によって発光素子から出射され
た変調光（外部光）を測定対象点上の反射プリズムに向
けて送光し、この反射プリズムにて反射されて戻された
変調光を受光素子によって光電変換し、受光素子から出
力された受光信号と変調信号との間の位相差を検出し、
この位相差に基づいて測定対象点までの距離を測定する
ものである。2. Description of the Related Art A light-wave distance measuring device internally generates a modulation signal and sends the modulated light (external light) emitted from a light emitting element to the reflection prism on the measurement target point by the modulation signal. , The modulated light reflected and returned by the reflecting prism is photoelectrically converted by the light receiving element, and the phase difference between the light receiving signal and the modulation signal output from the light receiving element is detected,
The distance to the measurement target point is measured based on this phase difference.
【０００３】この発光素子から出射される変調光の変調
信号に対する位相差（変調信号を基準とした場合におけ
る変調光の初期位相）は、０であることが理想なのであ
るが、実際には０とはならない。しかも、この位相差
（初期位相）は、特定の一定値をとらず、光波距離測定
装置の電源投入直後から電気回路が安定状態に落ち着こ
うとするのに従って変化したり、測定するときの気温・
気圧等の気象条件に依って変化する。従って、外部光の
受光信号と変調信号との間の位相差が一定とならず、算
出された距離が誤差を含むことになる。The phase difference of the modulated light emitted from this light emitting element with respect to the modulation signal (the initial phase of the modulated light when the modulation signal is used as a reference) is ideally 0, but actually it is 0. Don't Moreover, this phase difference (initial phase) does not take a specific constant value, and changes immediately after the power of the lightwave distance measuring device is turned on as the electric circuit tries to settle into a stable state, or the temperature at the time of measurement changes.
It changes depending on weather conditions such as atmospheric pressure. Therefore, the phase difference between the received light signal of the external light and the modulation signal is not constant, and the calculated distance includes an error.
【０００４】この誤差を相殺するため、従来より、光波
距離測定装置内において発光素子から変調光（内部光）
が直接受光素子に入射する内部光路を用意し、内部光の
受光信号と変調信号との間の位相差（内部光路の光路長
に対応）を、外部光の受光信号と変調変信号との間の位
相差（反射プリズムまでの往復光路長に対応）から減算
する構成が用いられていた。このような構成を用いた従
来の光波距離測定装置Ａを、図４に示す。In order to cancel out this error, conventionally, in the lightwave distance measuring device, the light emitting element emits modulated light (internal light).
Prepares an internal optical path that directly enters the light receiving element, and calculates the phase difference between the received signal of the internal light and the modulated signal (corresponding to the optical path length of the internal optical path) between the received signal of the external light and the modulated variable signal. The phase difference (corresponding to the round-trip optical path length up to the reflection prism) is used. A conventional lightwave distance measuring device A using such a configuration is shown in FIG.
【０００５】図４において送光回路５２は、各周波数信
号発生器５１からの変調信号に従って強度変調しつつ、
発光素子５３を駆動する。発光素子５３から出射された
変調光は、ビームスプリッタ５４によって外部光と内部
光とに分離される。このビームスプリッタ５４を覆うシ
ャッタ５５には、外部光を透過する窓と内部光を透過す
る窓とが回転方向に互い違いに形成されている。従っ
て、このシャッタ５５の回転位置を所定の同期信号によ
り切り替えることで、これら外部光及び内部光を交互に
透過させることができる。In FIG. 4, the light transmitting circuit 52 performs intensity modulation according to the modulation signal from each frequency signal generator 51,
The light emitting element 53 is driven. The modulated light emitted from the light emitting element 53 is separated into external light and internal light by the beam splitter 54. In the shutter 55 that covers the beam splitter 54, windows for transmitting external light and windows for transmitting internal light are formed alternately in the rotation direction. Therefore, the external light and the internal light can be transmitted alternately by switching the rotational position of the shutter 55 by a predetermined synchronizing signal.
【０００６】シャッタ５５を透過した外部光は、外部光
量調整器５６及び送光光学系５７を経て反射プリズムＰ
内で反射され、受光光学系５８を経て受光素子６２に受
光される。一方、シャッタ５５を透過した内部光は、内
部光学系５９，内部光量調整器６０，及びミラー６１を
経て受光素子６２に受光される。受光素子６２にて時系
列的に光電変換された外部光の受光信号及び内部光の受
光信号は、夫々、受光回路６３において所定の処理を受
け、位相差測定回路６４内において各周波数信号発生器
５１からの変調信号と比較される。従って、位相差測定
回路６４は、外部光の受光信号及び変調信号の位相差と
内部光及び変調信号の位相差とを、交互に算出して制御
演算部６５に入力することになる。The external light transmitted through the shutter 55 passes through an external light quantity adjuster 56 and a light-sending optical system 57, and then the reflection prism P.
The light is reflected inside and is received by the light receiving element 62 via the light receiving optical system 58. On the other hand, the internal light transmitted through the shutter 55 is received by the light receiving element 62 via the internal optical system 59, the internal light amount adjuster 60, and the mirror 61. The received light signal of the external light and the received light signal of the internal light, which are photoelectrically converted in time series by the light receiving element 62, are subjected to predetermined processing in the light receiving circuit 63, and each frequency signal generator in the phase difference measuring circuit 64. The modulated signal from 51 is compared. Therefore, the phase difference measuring circuit 64 alternately calculates the phase difference between the received light signal and the modulation signal of the external light and the phase difference between the internal light and the modulation signal and inputs the calculated difference to the control calculation unit 65.
【０００７】制御演算部６５は、外部光についての位相
差情報を受信するとこれを保持する。制御演算部６５
は、続いて内部光についての位相差情報を受信すると、
この内部光についての位相差情報と保持していた外部光
についての位相差情報とに基づいて発光素子５３（受光
素子６２）から反射プリズムＰまでの間の真の距離を算
出し、算出した距離値を表示部６８上に表示する。Upon receiving the phase difference information about the external light, the control calculation section 65 holds it. Control calculation unit 65
Then receives the phase difference information about the internal light,
The true distance from the light emitting element 53 (light receiving element 62) to the reflecting prism P is calculated based on the phase difference information about the internal light and the held phase difference information about the external light, and the calculated distance is calculated. The value is displayed on the display unit 68.
【０００８】[0008]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来の構成においては、各回路部品（受光素子６２，
受光回路６３，及び位相差測定回路６４）を外部光及び
内部光のために交互に用いて、夫々の位相差算出を時系
列的に行っていた。従って、距離測定一回当たりに要す
る時間が長くなってしまっていた。However, in the above-mentioned conventional configuration, each circuit component (the light receiving element 62,
The light receiving circuit 63 and the phase difference measuring circuit 64) are alternately used for the external light and the internal light, and the respective phase differences are calculated in time series. Therefore, the time required for each distance measurement has become long.
【０００９】また、シャッタ５５により光路を切り換え
る際には、受光素子６２に入射される変調光が一瞬完全
に途絶えてしまい、受光素子６２の出力電圧値が大きく
下がってしまう。そのため、切換後の変調光が受光素子
に入射しても、過渡電圧値の存在に起因して、電圧値が
正規の値に安定して位相測定が可能になるまでに一定の
待ち時間が必要となる。従って、一層距離測定一回当た
りに要する時間が長くなってしまっていた。Further, when the optical path is switched by the shutter 55, the modulated light incident on the light receiving element 62 is completely interrupted for a moment, and the output voltage value of the light receiving element 62 is greatly reduced. Therefore, even if the modulated light after switching enters the light receiving element, a certain waiting time is required until the voltage value becomes stable and the phase measurement is possible due to the existence of the transient voltage value. Becomes Therefore, the time required for each distance measurement has become longer.
【００１０】このように距離測定一回当たりに要する時
間が長くなると、トラッキング測量等，動いている測定
対象点に対する追跡距離測定をする場合において、測定
された距離値に誤差が生じてしまう問題をも引き起こし
ていた。As described above, if the time required for each distance measurement becomes long, an error may occur in the measured distance value when the tracking distance measurement is performed on a moving measurement target point such as tracking survey. Was also causing.
【００１１】そこで、本発明は、外部光に対する位相差
算出と内部光に対する位相差算出とを並行して実行する
ことができ、それにより、距離測定一回当たりに要する
時間を短縮することができるとともに、動いている測定
対象点に対する追跡距離測定も誤差無く行うことができ
る光波距離測定装置を提供することを課題とする。Therefore, according to the present invention, the phase difference calculation for the external light and the phase difference calculation for the internal light can be executed in parallel, whereby the time required for each distance measurement can be shortened. At the same time, it is an object of the present invention to provide a lightwave distance measuring device capable of performing tracking distance measurement on a moving measurement target point without error.
【００１２】[0012]
【課題を解決するための手段】本発明による光波距離測
定装置は、上記課題を解決するために、所定の周波数の
変調信号に従って変調光を出力する発光手段と、この発
光手段によって出力された変調光を、測定対象点に配置
された反射器に投射される測定光及び装置内部に形成さ
れた内部光路に導かれる参照光に分離する光分離手段
と、前記反射器によって反射された前記測定光を光電変
換する第１の受光手段と、この第１の受光手段によって
光電変換された信号及び前記変調信号の位相差を検出す
る第１の位相差検出手段と、前記内部光路を通過した前
記参照光を光電変換する第２の受光手段と、この第２の
受光手段によって光電変換された信号及び前記変調信号
の位相差を検出する第２の位相差検出手段と、前記第１
の位相差検出手段によって検出された前記位相差と前記
第２の位相差検出手段によって検出された前記位相差と
に基づいて前記測定対象点までの距離を求める演算手段
とを備えたことを特徴とする（請求項１に対応）。In order to solve the above-mentioned problems, a lightwave distance measuring device according to the present invention has a light emitting means for outputting modulated light in accordance with a modulation signal of a predetermined frequency, and a modulation output by this light emitting means. Light splitting means for splitting light into a measuring light projected on a reflector arranged at a measurement target point and a reference light guided to an internal optical path formed inside the device, and the measuring light reflected by the reflector. A first light receiving means for photoelectrically converting, a first phase difference detecting means for detecting a phase difference between the signal photoelectrically converted by the first light receiving means and the modulated signal, and the reference having passed through the internal optical path. Second light receiving means for photoelectrically converting light; second phase difference detecting means for detecting a phase difference between the signal photoelectrically converted by the second light receiving means and the modulation signal;
And a calculating means for calculating a distance to the measurement target point based on the phase difference detected by the phase difference detecting means and the phase difference detected by the second phase difference detecting means. (Corresponding to claim 1).
【００１３】[0013]
【実施例】以下、図面に基づいて、本発明の実施例を説
明する。各実施例の詳細な説明を行う前に、本発明の各
構成要件の概念を説明する。 （発光手段）発光手段は、ホトダイオードやレーザダイ
オードのように強度変調された駆動電流に従って変調光
を出射する発光素子でも良いし、ガスレーザや固体レー
ザのように連続光を出射する光源と変調信号に従って連
続光をチョッピングするチョッパから構成されていても
良い。 （光分離手段）光分離手段は、ハーフミラーでも良い
し、変調光の光路断面の一部に挿入された全反射ミラー
でも良い。また、変調光の一部を反射するとともに残り
を透過するビームスプリッタとしても良い（請求項５に
対応）。この場合、透過した前記変調光を測定光とする
とともに反射した前記変調光を参照光とすることができ
る（請求項６に対応）。 （反射器）反射器は、コーナキューブとすることが望ま
しいが、距離が短い時には乱反射面でも良いし、測定光
光軸に対してその反射面が垂直に立てられていれば平面
鏡であっても良い。 （第１の受光手段，第２の受光手段）第１の受光手段及
び第２の受光手段は、夫々別体の構成部品であり、フォ
トトランジスタ又はフォトダイオード等の受光素子とす
ることができる。これら第１の受光手段及び第２の受光
手段は、同じ位相特性を有していることが望ましい（請
求項２に対応）。このようにすれば、両者間で位相差が
生じて測定結果に誤差が生じることを防止できるからで
ある。この場合、これら第１の受光手段及び第２の受光
手段は、各々、装置内の隣接位置に配置されていること
が望ましい（請求項３に対応）。このようにすれば、両
者の温度が同じになるので、温度に依存する位相差特性
を同じにすることができるからである。 （第１の位相差検出手段，第２の位相差検出手段）第１
の位相差検出手段及び第２の位相差検出手段は、夫々、
別個の回路として構成され、同時に位相差検出処理を実
行する。これら各位相差検出手段が位相差検出を行う際
に用いる基準信号は、変調信号そのものであっても良
い。但し、変調信号の整数倍の波長を有するとともに変
調信号と同じ初期位相を有することが保証されていれ
ば、変調信号そのものを基準信号としなくても、結果と
して、外部光又は内部光と変調信号との間の位相差を検
出したことになる。これら第１の位相差検出手段及び第
２の位相差検出手段は、同じ位相特性を有していること
が望ましい（請求項２に対応）。このようにすれば、両
者間で位相差が生じて測定結果に誤差が生じることを防
止できるからである。この場合、これら第１の位相差検
出手段及び第２の位相差検出手段は、各々、装置内の隣
接位置に配置されていることが望ましい（請求項３に対
応）。このようにすれば、両者の温度が同じになるの
で、温度に依存する位相差特性を同じにすることができ
るからである。 （演算手段）演算手段は、第１の位相差検出手段によっ
て検出された位相差から第２の位相差検出手段によって
検出された位相差を減算し、この減算結果に基づいて、
算出された距離に内部光路の距離を加算して、前記測定
対象点までの距離を求めるようにしても良い（請求項４
に対応）。また、この演算の順番を入れ替えても良い。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. Before giving a detailed description of each embodiment, the concept of each constituent element of the present invention will be described. (Light emitting means) The light emitting means may be a light emitting element that emits modulated light according to the intensity-modulated drive current such as a photodiode or a laser diode, or a light source that emits continuous light such as a gas laser or a solid laser and a modulation signal. It may be composed of a chopper for chopping continuous light. (Light Separating Means) The light separating means may be a half mirror or a total reflection mirror inserted in a part of the optical path cross section of the modulated light. Also, a beam splitter that reflects a part of the modulated light and transmits the rest may be used (corresponding to claim 5). In this case, the transmitted modulated light can be used as the measurement light and the reflected modulated light can be used as the reference light (corresponding to claim 6). (Reflector) The reflector is preferably a corner cube, but it may be a diffuse reflection surface when the distance is short, or a plane mirror if the reflection surface is set upright with respect to the optical axis of the measurement light. good. (First Light Receiving Means, Second Light Receiving Means) The first light receiving means and the second light receiving means are separate components, and may be light receiving elements such as phototransistors or photodiodes. It is desirable that the first light receiving means and the second light receiving means have the same phase characteristic (corresponding to claim 2). This is because it is possible to prevent a phase difference between the two and an error in the measurement result. In this case, it is desirable that the first light receiving means and the second light receiving means are arranged at adjacent positions in the device (corresponding to claim 3). By doing so, the temperatures of the both become the same, so that the phase difference characteristics depending on the temperature can be made the same. (First Phase Difference Detection Means, Second Phase Difference Detection Means) First
The phase difference detecting means and the second phase difference detecting means of
It is configured as a separate circuit and executes the phase difference detection process at the same time. The reference signal used by each of the phase difference detecting means to detect the phase difference may be the modulated signal itself. However, as long as it has a wavelength that is an integral multiple of the modulation signal and has the same initial phase as the modulation signal, the result is that external light or internal light and the modulation signal do not have to be used as the reference signal. It means that the phase difference between and has been detected. It is desirable that the first phase difference detecting means and the second phase difference detecting means have the same phase characteristic (corresponding to claim 2). This is because it is possible to prevent a phase difference between the two and an error in the measurement result. In this case, it is desirable that the first phase difference detecting means and the second phase difference detecting means are respectively arranged at adjacent positions in the apparatus (corresponding to claim 3). By doing so, the temperatures of the both become the same, so that the phase difference characteristics depending on the temperature can be made the same. (Calculation means) The calculation means subtracts the phase difference detected by the second phase difference detection means from the phase difference detected by the first phase difference detection means, and based on the subtraction result,
The distance to the measurement target point may be obtained by adding the distance of the internal optical path to the calculated distance (claim 4).
Corresponding to). Further, the order of this calculation may be exchanged.
【００１４】[0014]
【実施例１】以下、図面に基づいて本発明による光波距
離測定装置Ｂの第１実施例を説明する。 ＜実施例の構成＞図１は、光波距離測定装置Ｂ及び反射
プリズムＰの構成を示すブロック図である。First Embodiment A first embodiment of a lightwave distance measuring apparatus B according to the present invention will be described below with reference to the drawings. <Structure of Embodiment> FIG. 1 is a block diagram showing the structures of a light-wave distance measuring device B and a reflecting prism P.
【００１５】この反射プリズムＰは、測定対象地点上に
配置されるコーナーキューブである。また、光波距離測
定装置Ｂは、図１に示す各構成部品を同一の筐体中に内
蔵して構成されている。この光波距離測定装置Ｂの正面
（図１における左側面）には、同一構成の送光光学系Ｌ
１及び受光光学系Ｌ２が、互いの光軸を並行にした状態
で並べて填め込まれている。この送光光学系Ｌ１の焦点
位置には発光素子１が配置されている。また、受光光学
系Ｌ２の焦点位置には第１受光素子２が配置されてい
る。The reflecting prism P is a corner cube arranged on the measurement target point. Further, the lightwave distance measuring apparatus B is configured by incorporating the respective components shown in FIG. 1 in the same housing. On the front surface (the left side surface in FIG. 1) of the lightwave distance measuring apparatus B, the light transmitting optical system L having the same configuration is provided.
1 and the light receiving optical system L2 are fitted side by side with their optical axes parallel to each other. The light emitting element 1 is arranged at the focal position of the light transmitting optical system L1. Further, the first light receiving element 2 is arranged at the focal position of the light receiving optical system L2.
【００１６】発光素子１と送光光学系Ｌ１との間の光路
上には、発光素子１側から順番に、ビームスプリッタ３
及び外部光量調整器４が配置されている。このビームス
プリッタ３から分離された光路（内部光路）上には、ビ
ームスプリッタ３側から順番に内部光学系５及び内部光
量調整器６が配置されており、内部光学系５に関して発
光素子１と光学的に等価な位置に第２受光素子７が配置
されている。On the optical path between the light emitting element 1 and the light transmitting optical system L1, the beam splitter 3 is sequentially provided from the light emitting element 1 side.
And an external light amount adjuster 4 are arranged. On the optical path (internal optical path) separated from the beam splitter 3, an internal optical system 5 and an internal light amount adjuster 6 are arranged in order from the beam splitter 3 side, and the internal optical system 5 and the light emitting element 1 The second light receiving element 7 is disposed at a position that is equivalent to each other.
【００１７】一方、発光素子１は送光回路８に接続さ
れ、第１受光素子２は外部光受光回路９に接続され、第
２受光素子７は内部光受光回路１０に接続されている。
この外部光受光回路９は外部光位相差測定回路１１に接
続され、内部光受光回路１０は内部光位相差測定回路１
２に接続されている。これら送光回路８，外部光受光回
路９，内部光受光回路１０，外部光位相差測定回路１
１，及び内部光位相差測定回路１２は、夫々、各周波数
信号発生器１３に接続されている。また、外部光量調整
器４，内部光量調整器６，外部光受光回路９，内部光受
光回路１０，外部光位相差測定回路１１，及び内部光位
相差測定回路１２は、夫々、制御演算部４に接続されて
いる。この制御演算部４には、また、操作部１５及び表
示部１６が接続されている。On the other hand, the light emitting element 1 is connected to the light transmitting circuit 8, the first light receiving element 2 is connected to the external light receiving circuit 9, and the second light receiving element 7 is connected to the internal light receiving circuit 10.
The external light receiving circuit 9 is connected to the external optical phase difference measuring circuit 11, and the internal light receiving circuit 10 is connected to the internal optical phase difference measuring circuit 1.
2 are connected. These light transmitting circuit 8, external light receiving circuit 9, internal light receiving circuit 10, external optical phase difference measuring circuit 1
1 and the internal optical phase difference measuring circuit 12 are connected to the respective frequency signal generators 13. Further, the external light amount adjuster 4, the internal light amount adjuster 6, the external light receiving circuit 9, the internal light receiving circuit 10, the external optical phase difference measuring circuit 11, and the internal optical phase difference measuring circuit 12 are respectively provided in the control calculation unit 4 It is connected to the. An operation unit 15 and a display unit 16 are also connected to the control calculation unit 4.
【００１８】以下、これら各構成部品の機能について説
明する。先ず、各周波数信号発生器１３は、測距の基準
となる基準周波数信号ｆ1を発生する水晶発振器とこの
基準周波数信号ｆ1を夫々分周してする２つの分周器と
から構成されており、光波距離測定装置Ｂ内で使用され
る各種の周波数信号を発生する。なお、各周波数信号発
生器１３内の水晶発振器は、距離測定結果の精度に応じ
て、複数種類の基準周波数信号ｆ1を発生することがで
きる。この基準周波数信号ｆ1は、外部光位相差測定回
路１１及び内部光位相差測定回路１２に夫々入力され
る。また、一方の分周器によって得られた変調信号ｆ2
は送光回路８に入力され、他方の分周器によって得られ
た基準信号ｆ3は外部光受光回路９及び内部光受光回路
１０に夫々入力される。なお、これら周波数信号ｆ1〜
ｆ3は、その初期位相が同期するように生成される。The functions of these components will be described below. First, the frequency signal generator 13, is composed of two frequency divider for a crystal oscillator for generating a reference frequency signal f 1 serving as a reference for the distance measurement and the reference frequency signal f 1 by respectively dividing And generates various frequency signals used in the lightwave distance measuring apparatus B. The crystal oscillator in each frequency signal generator 13 can generate a plurality of types of reference frequency signals f 1 according to the accuracy of the distance measurement result. The reference frequency signal f 1 is input to the external optical phase difference measuring circuit 11 and the internal optical phase difference measuring circuit 12, respectively. In addition, the modulation signal f 2 obtained by one of the frequency dividers
Is input to the light transmitting circuit 8, and the reference signal f 3 obtained by the other frequency divider is input to the external light receiving circuit 9 and the internal light receiving circuit 10, respectively. In addition, these frequency signals f 1 to
f 3 is generated so that its initial phase is synchronized.
【００１９】送光回路８は、変調信号ｆ2に従って強度
変調しつつ、発光素子１を駆動する駆動電流を出力する
ドライブ回路である。発光手段としての発光素子１は、
発光ダイオードであり、送光回路８から入力された駆動
電流に従って強度変調された変調光を出射する。The light transmitting circuit 8 is a drive circuit which outputs a drive current for driving the light emitting element 1 while performing intensity modulation according to the modulation signal f 2 . The light emitting element 1 as the light emitting means is
It is a light emitting diode and emits modulated light whose intensity is modulated according to the drive current input from the light transmitting circuit 8.
【００２０】光分離手段としてのビームスプリッタ３
は、発光素子１から出射された変調光を一定割合で反射
及び透過することによって変調光を分割する光学系であ
る。ビームスプリッタ３を透過した変調光は外部光とし
て送光光学系Ｌ１に向かい、これと同時に、ビームスプ
リッタ４にて反射された変調光は内部光として内部光学
系５に向かう。Beam splitter 3 as light separating means
Is an optical system that splits the modulated light by reflecting and transmitting the modulated light emitted from the light emitting element 1 at a constant ratio. The modulated light transmitted through the beam splitter 3 goes to the light-sending optical system L1 as external light, and at the same time, the modulated light reflected by the beam splitter 4 goes to the internal optical system 5 as internal light.
【００２１】外部光量調整器４は、制御演算部１４から
の制御に従って外部光の光量を自動調整することによっ
て、反射プリズムＰまでの距離に依ることなく第１受光
素子２で受光される外部光の光量を常に一定に保つとと
もに、外部光光路を逆行する光を絞る装置である。この
外部光量調整器４は、周方向に透過率が漸次変化してい
る円盤状のＮＤフィルタ４ａと、このＮＤフィルタ４ａ
を回転させるモータ４ｂとから、構成されている。この
モータ４ｂは、制御演算部１４によってその回転位置が
制御されて、ＮＤフィルタ４ａの所定の透過率部分を外
部光光路内に位置させるものである。なお、このＮＤフ
ィルタ４ａは、それ自身の表面における反射光が迷光に
ならぬように、外部光の光軸に対して傾けて設けられて
いる。The external light amount adjuster 4 automatically adjusts the light amount of the external light under the control of the control calculation unit 14, so that the external light received by the first light receiving element 2 is independent of the distance to the reflecting prism P. Is a device that constantly keeps the amount of light at a constant level and limits the light that travels backward in the optical path of the external light. The external light amount adjuster 4 includes a disk-shaped ND filter 4a whose transmittance gradually changes in the circumferential direction, and the ND filter 4a.
And a motor 4b for rotating the motor. The rotation position of the motor 4b is controlled by the control calculation unit 14, and the predetermined transmittance portion of the ND filter 4a is positioned in the external optical path. The ND filter 4a is provided so as to be inclined with respect to the optical axis of the external light so that the reflected light on the surface of the ND filter 4a does not become stray light.
【００２２】送光光学系Ｌ１は、外部光を平行にして反
射プリズムＰに投射するコリメータレンズである。受光
光学系Ｌ２は、平行光として戻ってきた外部光を第１受
光素子２上に集光させる集光レンズである。The light-transmitting optical system L1 is a collimator lens which collimates external light and projects it on the reflecting prism P. The light receiving optical system L2 is a condensing lens that condenses the external light returning as parallel light on the first light receiving element 2.
【００２３】一方、内部光学系５は、内部光を第２受光
素子７上に集光させるリレーレンズである。内部光量調
整器６は、制御演算部１４からの制御に従って内部光の
光量を自動調整することによって、第２受光素子７で受
光される内部光の光量を常に一定に保つ装置である。こ
の内部光量調整器６は、周方向に透過率が漸次変化して
いる円盤状のＮＤフィルタ６ａと、このＮＤフィルタ６
ａを回転させるモータ６ｂとから、から構成されてい
る。このモータ６ｂは、制御演算部１４によってその回
転位置が制御されて、ＮＤフィルタ６ａの所定の透過率
部分を外部光光路内に位置させるものである。On the other hand, the internal optical system 5 is a relay lens that focuses the internal light on the second light receiving element 7. The internal light amount adjuster 6 is a device that automatically adjusts the amount of internal light under the control of the control calculation unit 14 to keep the amount of internal light received by the second light receiving element 7 constant. The internal light amount adjuster 6 includes a disk-shaped ND filter 6a whose transmittance gradually changes in the circumferential direction, and the ND filter 6
and a motor 6b for rotating a. The rotation position of the motor 6b is controlled by the control calculation unit 14, and the predetermined transmittance portion of the ND filter 6a is positioned in the external optical path.
【００２４】第１の受光手段としての第１受光素子２
は、外部光を外部光受光信号ｆ5に光電変換するフォト
ダイオードであり、この外部光受光信号ｆ5を外部光受
光回路９に入力する。一方、第２の受光手段としての第
２受光素子７は、内部光を内部光受光信号ｆ6に光電変
換するフォトダイオードであり、この内部光受光信号ｆ
6を内部光受光回路１０に入力する。これら第１受光素
子２及び第２受光素子７は、同じ位相特性（即ち、同じ
リアクタンス値及び抵抗値）を有しており、筐体内の隣
接位置に配置されている。First light receiving element 2 as first light receiving means
Is a photodiode that photoelectrically converts the external light into the external light receiving signal f 5 , and inputs the external light receiving signal f 5 to the external light receiving circuit 9. On the other hand, the second light receiving element 7 as the second light receiving means is a photodiode that photoelectrically converts the internal light into the internal light receiving signal f 6 , and the internal light receiving signal f
6 is input to the internal light receiving circuit 10. The first light receiving element 2 and the second light receiving element 7 have the same phase characteristic (that is, the same reactance value and resistance value), and are arranged at adjacent positions in the housing.
【００２５】外部光受光回路９は、各周波数信号発生器
１３からの基準信号ｆ3を用いて外部光受光信号ｆ5を数
ｋＨｚ程度の周波数信号（ｆ5'）にビートダウンすると
ともに、このビートダウンされた外部光受光信号ｆ5'を
直接制御演算部１４に入力する回路である。同様に、内
部光受光回路１０は、各周波数信号発生器１３からの基
準信号ｆ3を用いて内部光受光信号ｆ6を数ｋＨｚ程度の
周波数信号（ｆ6'）にビートダウンするとともに、この
ビートダウンされた内部光受光信号ｆ6'を直接制御演算
部１４に入力する回路である。これら外部光受光回路９
及び内部光受光回路１０は、同一の構成を有し、筐体内
の隣接位置に配置されている。従って、両回路は、同じ
位相特性（即ち、同じリアクタンス値及び抵抗値）を有
することになる。The external light receiving circuit 9 beats down the external light receiving signal f 5 to a frequency signal (f 5 ') of about several kHz using the reference signal f 3 from each frequency signal generator 13, and This is a circuit for directly inputting the beat-down external light reception signal f 5 ′ to the control calculation unit 14. Similarly, the internal light receiving circuit 10 uses the reference signal f 3 from each frequency signal generator 13 to beat down the internal light receiving signal f 6 to a frequency signal (f 6 ′) of about several kHz, and This is a circuit for directly inputting the beat-down internal light reception signal f 6 ′ to the control calculation unit 14. These external light receiving circuits 9
The internal light receiving circuit 10 and the internal light receiving circuit 10 have the same configuration and are arranged at adjacent positions in the housing. Therefore, both circuits have the same phase characteristic (that is, the same reactance value and resistance value).
【００２６】図２は、これら外部光受光回路９及び内部
光受光回路１０の構成を更に詳しく示したブロック図で
ある。図２において、局部発振器１７は、各周波数信号
発生器１３からの基準信号ｆ3に基づいて、変調信号ｆ2
の周波数から僅かに異なる周波数の信号ｆ7を発生し、
これを混合器１８に入力する。混合器１８は、外部光受
光信号ｆ5又は内部光受光信号ｆ6に信号ｆ7をミキシン
グして、このミキシングの結果得られた種々の周波数の
信号から周波数（ｆ7−ｆ2）の信号ｆ5'又はｆ 6'のみを
ローパスフィルタによって取り出す回路である。FIG. 2 shows the external light receiving circuit 9 and the inside.
FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of the light receiving circuit 10 in more detail.
is there. In FIG. 2, the local oscillator 17 indicates that each frequency signal
Reference signal f from generator 13ThreeBased on the modulated signal fTwo
Signal f with a frequency slightly different from the frequency7Occurs,
This is input to the mixer 18. The mixer 18 is an external light receiver.
Optical signal fFiveOr internal light reception signal f6Signal f7The mixin
Of the various frequencies resulting from this mixing.
Signal to frequency (f7−fTwo) Signal fFive'Or f 6'Only
It is a circuit that is extracted by a low-pass filter.
【００２７】図１に戻り、外部光位相差測定回路１１
は、外部光受光回路９から入力された外部光受光信号ｆ
5'と信号ｆ4（変調信号ｆ2と同位相の信号）との間の位
相差に対応するカウント値Ｃｄを制御演算部１４に入力
する回路である。同様に、内部光位相差測定回路１２
は、内部光受光回路１０から入力された内部光受光信号
ｆ 6'と信号ｆ4（変調信号ｆ2と同位相の信号）の間の位
相差に対応するカウント値Ｃｒを制御演算部１４に入力
する回路である。これら外部光位相差測定回路１１及び
内部光位相差測定回路１２は同一の構成を有し、筐体内
の隣接位置に配置されている。従って、両回路は、同じ
位相特性（即ち、同じリアクタンス値及び抵抗値）を有
することになる。Returning to FIG. 1, the external optical phase difference measuring circuit 11
Is the external light receiving signal f input from the external light receiving circuit 9.
Five'And signal fFour(Modulation signal fTwoAnd in-phase signal)
The count value Cd corresponding to the phase difference is input to the control calculation unit 14.
It is a circuit to do. Similarly, the internal optical phase difference measuring circuit 12
Is the internal light receiving signal input from the internal light receiving circuit 10.
f 6'And signal fFour(Modulation signal fTwoAnd the signal in phase)
The count value Cr corresponding to the phase difference is input to the control calculation unit 14.
It is a circuit to do. These external optical phase difference measuring circuit 11 and
The internal optical phase difference measuring circuit 12 has the same configuration,
Are located adjacent to each other. Therefore, both circuits are the same
Has phase characteristics (that is, the same reactance value and resistance value)
Will be done.
【００２８】図３は、これら外部光位相差測定回路１１
及び内部光位相差測定回路１２の構成を更に詳しく示し
たブロック図である。図３において、第１分周器１９
は、各周波数信号発生器１３からの基準周波数信号ｆ1
を分周して、変調信号ｆ2と同じ初期位相，及び変調信
号ｆ2の波長の整数倍の波長を有する比較基準信号ｆ4を
生成する。なお、この比較基準信号ｆ4は、混合器１９
でのビートダウンにより生じる信号ｆ5'，ｆ6'と同じ周
波数信号として生成されている。また、第２分周器２０
は、基準周波数信号ｆ1を必要な制度に応じて分周（例
えば、１／２分周）して、カウントパルスｆ1’を生成
する。ゲート回路部２１は、第１分周器１９から出力さ
れる比較基準信号ｆ4と外部光受光回路９からの外部光
受光信号ｆ5'（又は、内部光受光回路１０からの内部光
受光信号ｆ6'）とから、その位相差に応じた信号（その
位相差に応じた時間だけＨとなるデジタル信号）ｆ5"又
はｆ6"を生成する。計数回路部２２は、ゲート回路部２
１から出力される信号ｆ5"又はｆ6"の長さを第２分周器
２０からのカウントパルスｆ1’を用いてカウントす
る。即ち、計数回路部２２は、これら信号ｆ5"又はｆ6"
がＨである期間毎に、この期間内に受信したカウントパ
ルスｆ1’の数をカウントする。従って、このカウント
の結果（カウント値Ｃｄ，Ｃｒ）は、外部光受光信号ｆ
5又は内部光受光信号ｆ6の位相差に相当する値となる。FIG. 3 shows these external optical phase difference measuring circuits 11.
3 is a block diagram showing in more detail the configuration of the internal optical phase difference measuring circuit 12. FIG. In FIG. 3, the first frequency divider 19
Is the reference frequency signal f 1 from each frequency signal generator 13.
The divides, generates a comparison reference signal f 4 having an integral multiple wavelengths of the wavelength of the modulated signal f 2 the same initial phase, and the modulation signal f 2. The comparison reference signal f 4 is supplied to the mixer 19
It is generated as the same frequency signal as the signals f 5 'and f 6 ' caused by the beatdown in. In addition, the second frequency divider 20
Generates a count pulse f 1 ′ by dividing the reference frequency signal f 1 according to the required precision (for example, dividing by ½). The gate circuit unit 21 receives the comparison reference signal f 4 output from the first frequency divider 19 and the external light receiving signal f 5 ′ from the external light receiving circuit 9 (or the internal light receiving signal from the internal light receiving circuit 10). f 6 ′) and a signal corresponding to the phase difference (a digital signal that becomes H for a time corresponding to the phase difference) f 5 ″ or f 6 ″ are generated. The counting circuit unit 22 includes the gate circuit unit 2
The length of the signal f 5 "or f 6 " output from 1 is counted using the count pulse f 1 'from the second frequency divider 20. That is, the counting circuit unit 22 causes the signals f 5 "or f 6 "
Is H, the number of count pulses f 1 'received within this period is counted. Therefore, the result of this counting (count values Cd, Cr) is the external light reception signal f.
5 or a value corresponding to the phase difference of the internal light reception signal f 6 .
【００２９】なお、上述の外部光受光回路９及び外部光
位相差測定回路１１が第１の位相差検出手段を構成し、
内部光受光回路１０及び内部光位相差測定回路１２が第
２の位相差検出手段を構成する。The external light receiving circuit 9 and the external light phase difference measuring circuit 11 constitute the first phase difference detecting means,
The internal light receiving circuit 10 and the internal light phase difference measuring circuit 12 constitute second phase difference detecting means.
【００３０】図１に戻り、操作部１５は、測距の指示を
制御演算部１４に与えたり、気象補正における気温・気
圧の数値やプリズム定数等のデータを制御演算部１４に
入力するためのキーである。Returning to FIG. 1, the operation unit 15 is used to give an instruction for distance measurement to the control calculation unit 14 and to input data such as temperature and atmospheric pressure numerical values and prism constants in the weather correction to the control calculation unit 14. Is the key.
【００３１】演算手段としての制御演算部１４は、光波
距離測定装置Ｂ全体の制御を行うＣＰＵ（中央処理装
置）である。例えば、制御演算部１４は、外部光受光回
路９から直接入力される外部光受光信号ｆ5’に基づい
て外部光の平均光量を算出し、この平均光量が所定の一
定値になるように、外部光量調整器４のモータ４ｂの回
転位置を制御する。同様に、制御演算部１４は、内部光
受光回路１０から直接入力される内部光受光信号ｆ6’
に基づいて内部光の平均光量を算出し、この平均光量が
所定の一定値になるように、内部光量調整器６のモータ
６ｂの回転位置を制御する。The control calculation unit 14 as a calculation means is a CPU (central processing unit) for controlling the entire lightwave distance measuring device B. For example, the control calculation unit 14 calculates the average light amount of the external light based on the external light receiving signal f 5 'which is directly input from the external light receiving circuit 9 so that the average light amount becomes a predetermined constant value. The rotation position of the motor 4b of the external light amount adjuster 4 is controlled. Similarly, the control calculation unit 14 receives the internal light reception signal f 6 ′ directly input from the internal light reception circuit 10.
The average light quantity of the internal light is calculated based on the above, and the rotational position of the motor 6b of the internal light quantity adjuster 6 is controlled so that the average light quantity becomes a predetermined constant value.
【００３２】制御演算部１４は、また、外部光位相差測
定回路１１及び内部光位相差測定回路１２から同時に入
力されてくるカウント値Ｃｄ及びＣｒに対して下記演算
式（１）を実行し、発光素子１及び受光素子２の位置か
ら反射プリズムＰの位置までの真の距離ｄを算出する。The control arithmetic unit 14 also executes the following arithmetic expression (1) for the count values Cd and Cr which are simultaneously input from the external optical phase difference measuring circuit 11 and the internal optical phase difference measuring circuit 12, The true distance d from the position of the light emitting element 1 and the light receiving element 2 to the position of the reflecting prism P is calculated.
【００３３】 ｄ＝λ／２・（θｄ−θｒ）／（２π）＋ｒ ……（１） 但し、λは変調光の強度変調の波長であり、θｄはカウ
ンタ値Ｃｄに対応する外部光の基準パルスｆ1に対する
位相差であり、θｒはカウンタ値Ｃｒに対応する内部光
の基準パルスｆ1に対する位相差であり、ｒは発光素子
１から第２受光素子７に至る内部光路の距離である。D = λ / 2 · (θd−θr) / (2π) + r (1) where λ is the wavelength of the intensity modulation of the modulated light, and θd is the reference of the external light corresponding to the counter value Cd. The phase difference with respect to the pulse f 1 , θr is the phase difference with respect to the reference pulse f 1 of the internal light corresponding to the counter value Cr, and r is the distance of the internal optical path from the light emitting element 1 to the second light receiving element 7.
【００３４】式（１）において各位相差θｄ及びθｒに
は、発光素子１から出射される変調光の変調信号ｆ2に
対する位相差（変調信号ｆ2を基準とした変調光の初期
位相）が、同極性で同量含まれる。従って、両者の差分
をとることにより、この位相差（初期位相）を除去する
ことができる。この差分を取ることによって生じた距離
の不足分は、既知のｒを加えることによって補われる。In equation (1), the phase difference θd and θr is the phase difference of the modulated light emitted from the light emitting element 1 with respect to the modulation signal f 2 (the initial phase of the modulated light with reference to the modulation signal f 2 ). Contains the same amount with the same polarity. Therefore, by taking the difference between the two, this phase difference (initial phase) can be removed. The shortage of distance caused by taking this difference is compensated by adding a known r.
【００３５】外部光位相差測定回路１１からは、連続し
てカウンタ値Ｃｄが送られて来る。同時に、内部光位相
差測定回路１２からは、連続してカウンタ値Ｃｒが送ら
れて来る。制御演算部１４は、新たなカウンタ値Ｃｄ及
びＣｒを受信する毎に、距離ｄを算出し、過去算出した
距離値ｄの平均値をとる。The counter value Cd is continuously sent from the external optical phase difference measuring circuit 11. At the same time, the counter value Cr is continuously sent from the internal optical phase difference measuring circuit 12. The control calculation unit 14 calculates the distance d each time the new counter values Cd and Cr are received, and takes the average value of the distance values d calculated in the past.
【００３６】表示部１６は、液晶表示板（ＬＣＤ）から
構成された表示装置であり、演算制御部１４において算
出された測定対象点までの距離値の他、操作者に対する
操作指示を表示する。 ＜実施例の作用＞以上に説明した構成を有する本実施例
の光波距離測定装置Ｂにより距離測定を行う時には、作
業者は、操作部１５を介して制御演算部１４に距離測定
開始信号を入力する。すると、制御演算部１４は、各周
波数信号発生器１３を制御し、比較的長波長の基準周波
数信号ｆ1とこれに対応する各周波数信号ｆ2，ｆ3を生
成する。即ち、変調信号ｆ2の波長が測定対象点までの
距離よりも長くなるように、各周波数信号ｆ1，ｆ2，ｆ
3を生成する。The display unit 16 is a display device composed of a liquid crystal display (LCD), and displays the distance value to the measurement target point calculated by the arithmetic control unit 14 and operation instructions to the operator. <Operation of Embodiment> When performing the distance measurement by the lightwave distance measuring device B of the present embodiment having the above-described configuration, the operator inputs the distance measurement start signal to the control calculation unit 14 via the operation unit 15. To do. Then, the control calculation unit 14 controls each frequency signal generator 13 to generate the reference frequency signal f 1 having a relatively long wavelength and the respective frequency signals f 2 and f 3 corresponding thereto. That is, each frequency signal f 1 , f 2 , f is set so that the wavelength of the modulated signal f 2 becomes longer than the distance to the measurement target point.
Generates 3 .
【００３７】送光回路８は、これらのうち変調信号ｆ2
に従って、発光素子１を発光させる。なお、発光した発
光素子１から出射される変調光は、送光回路８や発光素
子１の位相特性の影響により、変調信号ｆ2の位相に対
して位相差を有している。The light transmitting circuit 8 outputs the modulated signal f 2 among them.
Then, the light emitting element 1 is caused to emit light. The modulated light emitted from the emitted light emitting element 1 has a phase difference with respect to the phase of the modulation signal f 2 due to the influence of the phase characteristics of the light transmitting circuit 8 and the light emitting element 1.
【００３８】この変調光は、ビームスプリッタ３によ
り、測定対象地点に配置された反射プリズムＰに投射さ
れる外部光と内部光路を進む内部光に分離される。従っ
て、第１受光素子２が外部光を受光すると同時に、第２
受光素子７が内部光を受光する。This modulated light is split by the beam splitter 3 into external light projected on the reflecting prism P arranged at the measurement target point and internal light propagating in the internal optical path. Therefore, at the same time that the first light receiving element 2 receives the external light,
The light receiving element 7 receives the internal light.
【００３９】外部光受光回路９及び外部光位相差測定回
路１１は、第１受光素子２から入力されてきた外部光受
光信号ｆ5に対して処理を行い、この外部光受光信号ｆ5
の変調信号ｆ2に対する位相差に応じたカウント値Ｃｄ
を制御演算部１４に入力する。これと同時に、内部光受
光回路１０及び内部光位相差測定回路１２は、第２受光
素子７から入力されてきた内部光受光信号ｆ6に対して
処理を行い、この内部光受光信号ｆ6の変調信号ｆ2に対
する位相差に応じたカウント値Ｃｒを制御演算部１４に
入力する。従って、変調光の一周期毎に、外部光に関す
るカウント値Ｃｄ及び内部光に関するカウント値Ｃｒが
同時に算出される。しかも、各受光素子２，７は連続し
て光を受光しているので、その出力値が急激に落ちるこ
とがなく、出力値が安定するまでの待ち時間が不要にな
る。The external light receiving circuit 9 and the external light phase difference measuring circuit 11 process the external light receiving signal f 5 input from the first light receiving element 2 and output the external light receiving signal f 5
Count value Cd corresponding to the phase difference with respect to the modulated signal f 2 of
Is input to the control calculation unit 14. At the same time, the internal light receiving circuit 10 and the internal optical phase difference measuring circuit 12 performs processing for an internal light receiving signal f 6 that has been input from the second light receiving element 7, the internal light receiving signal f 6 The count value Cr corresponding to the phase difference with respect to the modulation signal f 2 is input to the control calculation unit 14. Therefore, the count value Cd regarding the external light and the count value Cr regarding the internal light are simultaneously calculated for each cycle of the modulated light. Moreover, since each of the light receiving elements 2 and 7 continuously receives light, the output value does not drop sharply, and the waiting time until the output value stabilizes is not necessary.
【００４０】その結果、制御演算部１４は、変調光の一
周期のみの時間内で距離を算出するのに必要なデータ
（カウンタ値Ｃｄ，Ｃｒ）を得ることができる。従っ
て、変調光の一周期毎に最新の距離値を算出することが
できる。なお、変調信号ｆ2に対する変調光の位相差
（変調信号ｆ2を基準とした変調光の初期位相）は、制
御演算部１４内において両カウンタ値Ｃｄ，Ｃｒに対し
て式（１）を実行することにより、補正される。ところ
で、各第１受光素子２，７，及び各受光回路９，１０が
位相差成分を有している場合には、外部光及び内部光の
位相と各位相差測定回路１１，１２に入力される受光信
号ｆ5'，ｆ6'との間にも、位相差が生じる。しかしなが
ら、上述したように、第１受光素子２及び第２受光素子
７，外部光受光回路９及び内部光受光回路１０，並び
に、外部光位相差測定回路１１及び内部光位相差測定回
路１２は、各々同じ位相特性が与えられ、各々筐体内の
隣接する位置に配置されている。従って、外部光と外部
光受光信号ｆ5'との間の位相差，及び、内部光と内部光
受光信号ｆ6'との間の位相差は、同じ値になる。従っ
て、上述の式（１）を実行することにより、この位相差
も除去することができる。As a result, the control calculation section 14 can obtain the data (counter values Cd, Cr) necessary for calculating the distance within the time of one cycle of the modulated light. Therefore, the latest distance value can be calculated for each cycle of the modulated light. For the phase difference of the modulated light with respect to the modulated signal f 2 (the initial phase of the modulated light with reference to the modulated signal f 2 ), the equation (1) is executed for both counter values Cd and Cr in the control calculation unit 14. It is corrected by doing. By the way, when each of the first light receiving elements 2 and 7 and each of the light receiving circuits 9 and 10 has a phase difference component, the phases of the external light and the internal light and the phase difference measuring circuits 11 and 12 are input. A phase difference also occurs between the received light signals f 5 ′ and f 6 ′. However, as described above, the first light receiving element 2 and the second light receiving element 7, the external light receiving circuit 9 and the internal light receiving circuit 10, and the external optical phase difference measuring circuit 11 and the internal optical phase difference measuring circuit 12 are The same phase characteristic is given to each and they are arranged at adjacent positions in the housing. Therefore, the phase difference between the external light and the external light reception signal f 5 ′ and the phase difference between the internal light and the internal light reception signal f 6 ′ have the same value. Therefore, this phase difference can also be removed by executing the above equation (1).
【００４１】制御演算部１４は、一定期間内において変
調信号ｆ2の各周期毎に距離値を算出して、それら距離
値の平均値を算出する。次に、制御演算部１４は、各周
波数信号発生器１を制御して、前回用いた変調信号ｆ2
による距離測定精度（距離測定可能な最小単位距離）と
同じ長さの波長を有する変調信号ｆ2（及びそれに対応
する各周波数信号ｆ1，ｆ3）を発生させて、微細精度の
距離測定を行う。そして、既に算出してある粗精度の距
離平均値に微細精度の距離平均値を加算し、この加算結
果を表示部１６に表示させる。The control calculation unit 14 calculates the distance value for each cycle of the modulated signal f 2 within a fixed period, and calculates the average value of these distance values. Next, the control calculation unit 14 controls each frequency signal generator 1 to control the modulation signal f 2 used last time.
A distance-measuring precision (minimum unit distance that can be measured by distance) is generated to generate a modulated signal f 2 (and corresponding frequency signals f 1 and f 3 ) having the same length of wavelength, and fine-precision distance measurement is performed. To do. Then, the fine-precision distance average value is added to the already calculated coarse-precision distance average value, and the addition result is displayed on the display unit 16.
【００４２】以上の結果、光波距離測定装置Ｂは、距離
値を迅速に算出でき、トラッキング測量等、移動物体の
追跡測定を誤差なく行うことができる。As a result of the above, the lightwave distance measuring apparatus B can quickly calculate the distance value and can perform tracking measurement of a moving object such as tracking survey without error.
【００４３】[0043]
【発明の効果】以上のように構成した本発明による光波
距離測定装置によると、外部光に対する位相差算出と内
部光に対する位相差算出とを並行して実行することがで
きるので、距離測定一回当たりに要する時間を短縮する
ことができるとともに、動いている測定対象点に対する
追跡距離測定も誤差無く行うことができる。According to the lightwave distance measuring apparatus of the present invention configured as described above, the phase difference calculation for the external light and the phase difference calculation for the internal light can be executed in parallel. The time required for hitting can be shortened, and the tracking distance to the moving measurement target point can be measured without error.
【図１】 本発明の第１実施例による光波距離測定装置
の構成を示すブロック図FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a lightwave distance measuring device according to a first embodiment of the present invention.
【図２】 図１における各受光回路の詳細な回路構成を
示すブロック図FIG. 2 is a block diagram showing a detailed circuit configuration of each light receiving circuit in FIG.
【図３】 図１における各位相差測定回路の詳細な回路
構成を示すブロック図3 is a block diagram showing a detailed circuit configuration of each phase difference measuring circuit in FIG.
【図４】 従来の光波距離測定装置の構成を示すブロッ
ク図。FIG. 4 is a block diagram showing a configuration of a conventional lightwave distance measuring device.
１ 発光素子 ２ 第１受光素子 ７ 第２受光素子 ８ 送光回路８ ９ 外部光受光回路 １１ 外部光位相差測定回路 １２ 内部光位相差測定回路 １４ 制御演算部 Ｐ 反射プリズム DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Light emitting element 2 1st light receiving element 7 2nd light receiving element 8 Light transmitting circuit 8 9 External light receiving circuit 11 External optical phase difference measuring circuit 12 Internal optical phase difference measuring circuit 14 Control calculation part P Reflective prism
Claims (6)
出力する発光手段と、 この発光手段によって出力された変調光を、測定対象点
に配置された反射器に投射される測定光及び装置内部に
形成された内部光路に導かれる参照光に分離する光分離
手段と、 前記反射器によって反射された前記測定光を光電変換す
る第１の受光手段と、 この第１の受光手段によって光電変換された信号及び前
記変調信号の位相差を検出する第１の位相差検出手段
と、 前記内部光路を通過した前記参照光を光電変換する第２
の受光手段と、 この第２の受光手段によって光電変換された信号及び前
記変調信号の位相差を検出する第２の位相差検出手段
と、 前記第１の位相差検出手段によって検出された前記位相
差と前記第２の位相差検出手段によって検出された前記
位相差とに基づいて前記測定対象点までの距離を求める
演算手段とを備えたことを特徴とする光波距離測定装
置。1. A light emitting means for outputting modulated light in accordance with a modulation signal of a predetermined frequency, and the modulated light output by the light emitting means is projected onto a reflector arranged at a measurement target point and the inside of the apparatus. A light splitting means for splitting into reference light guided to the internal optical path formed on the first light receiving means, a first light receiving means for photoelectrically converting the measurement light reflected by the reflector, and a photoelectric light converting means for the first light receiving means. First phase difference detecting means for detecting the phase difference between the modulated signal and the modulated signal, and second photoelectric conversion for the reference light passing through the internal optical path.
Light receiving means, second phase difference detecting means for detecting a phase difference between the signal photoelectrically converted by the second light receiving means and the modulated signal, and the position detected by the first phase difference detecting means. An optical wave distance measuring device comprising: a calculating unit that calculates a distance to the measurement target point based on a phase difference and the phase difference detected by the second phase difference detecting unit.
段，並びに、前記第１の位相差検出手段及び前記第２の
位相差検出手段は、各々、同じ位相特性を有しているこ
とを特徴とする請求項１記載の光波距離測定装置。2. The first light receiving means and the second light receiving means, and the first phase difference detecting means and the second phase difference detecting means each have the same phase characteristic. The lightwave distance measuring device according to claim 1, wherein
段，並びに、前記第１の位相差検出手段及び前記第２の
位相差検出手段は、各々、装置内の隣接位置に配置され
ていることを特徴とする請求項２記載の光波距離測定装
置。3. The first light receiving means and the second light receiving means, and the first phase difference detecting means and the second phase difference detecting means are respectively arranged at adjacent positions in the apparatus. The lightwave distance measuring device according to claim 2, wherein
段によって検出された前記位相差から前記第２の位相差
検出手段によって検出された前記位相差を減算した値に
基づいて、前記測定対象点までの距離を求めることを特
徴とする請求項１記載の光波距離測定装置。4. The calculating means is based on a value obtained by subtracting the phase difference detected by the second phase difference detecting means from the phase difference detected by the first phase difference detecting means. The lightwave distance measuring device according to claim 1, wherein the distance to the measurement target point is obtained.
射するとともに残りを透過するビームスプリッタである
ことを特徴とする請求項１記載の光波測定装置。5. The light wave measuring device according to claim 1, wherein the light splitting means is a beam splitter that reflects a part of the modulated light and transmits the rest.
前記測定光とするとともに反射した前記変調光を前記参
照光とすることを特徴とする請求項５記載の光波測定装
置。6. The light wave measuring device according to claim 5, wherein the light separating means uses the transmitted modulated light as the measurement light and uses the reflected modulated light as the reference light.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7171225A JPH0921875A (en) | 1995-07-06 | 1995-07-06 | Optical distance measuring device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7171225A JPH0921875A (en) | 1995-07-06 | 1995-07-06 | Optical distance measuring device |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0921875A true JPH0921875A (en) | 1997-01-21 |
Family
ID=15919372
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7171225A Withdrawn JPH0921875A (en) | 1995-07-06 | 1995-07-06 | Optical distance measuring device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0921875A (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002124827A (en) * | 2000-07-31 | 2002-04-26 | Hilti Ag | Local oscillator and its use |
| JP2007127541A (en) * | 2005-11-04 | 2007-05-24 | Sokkia Co Ltd | Electronic distance meter |
| CN100419456C (en) * | 2003-01-16 | 2008-09-17 | 株式会社拓普康 | Light wave range scope |
-
1995
- 1995-07-06 JP JP7171225A patent/JPH0921875A/en not_active Withdrawn
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002124827A (en) * | 2000-07-31 | 2002-04-26 | Hilti Ag | Local oscillator and its use |
| JP4719383B2 (en) * | 2000-07-31 | 2011-07-06 | ヒルティ アクチエンゲゼルシャフト | Local oscillator and method of using the same |
| CN100419456C (en) * | 2003-01-16 | 2008-09-17 | 株式会社拓普康 | Light wave range scope |
| JP2007127541A (en) * | 2005-11-04 | 2007-05-24 | Sokkia Co Ltd | Electronic distance meter |
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