JPH10512954A

JPH10512954A - レーザ測距装置

Info

Publication number: JPH10512954A
Application number: JP8522239A
Authority: JP
Inventors: ダン，ジェレミー・ジー
Original assignee: レイザー・テクノロジー・インコーポレーテッド
Priority date: 1995-01-19
Filing date: 1995-11-29
Publication date: 1998-12-08
Also published as: EP0804714A4; EP0804714A1; WO1996022509A1; KR100278806B1; AU690003B2; AU4503896A; CA2203278A1; KR970707426A; CA2203278C

Abstract

(57)【要約】レーザに基く測距装置は、計器の照準中および動作中直視ディスプレイ上に視認できる複数のユーザ選択可能な標的捕捉モードと強化された精度の計測モードを含む。測距装置は、自己校正型の高精度タイミング回路（２４）と、自動ノイズ閾値回路（３６）とを含む。高精度タイミング回路は、内部の中央処理装置の水晶発振器（３０）を使用する。自動ノイズ閾値回路（３６）および方法は、一定のノイズ・パルス発生レートが検出器（２０）から出力されて最大の戻り信号感度を提供し、かつパルス検出器（２４）とレーザ受信回路（２２）による最も弱い可能なレーザ・パルスの検出を可能にするように、レーザ・パルス送信回路（１８）の信号受信部に対する動作閾値を自動的に設定する。距離は、中央処理装置（２８）において計算され、ＬＣＤディスプレイ（３２）に表示される。

Description

【発明の詳細な説明】レーザ測距装置発明の背景発明の分野本発明は、距離すなわち距離範囲測定装置に関する。特に、本発明は、レーザに基く測距装置に関する。従来技術の記述レーザに基く距離およびレンジ計測装置（Ｌａｓｅｒｂａｓｅｄｄｉｓｔａｎｃｅａｎｄｒａｎｇｅｍｅａｓｕｒｉｎｇｅｑｕｉｐｍｅｎｔ）は、遠隔の標的または物体に対する非常に正確な距離計測を提供するため多年にわたって用いられてきた。測距装置を含む典型的な計器が、米国特許第５，３５９，４０４号に示されている。非常に正確でかつ信頼性の高い装置ではあるが、その大きな測距能力と固有の複雑性は、ある特定用途に対してのみ最も適合するコストおよび形態の要因をもたらしている。発明の概要本発明は、標的に送られる多数のレーザ・パルスを生じるレーザ送信部を含む、給電のための内部電源装置を含むレーザ測距装置（Ｌａｓｅｒｒａｎｇｅｆｉｎｄｅｒ）において具現される。レーザ受信部は標的から反射されたレーザ・パルスを受取り、高精度タイミング部は、レーザ送信部とレーザ受信部とに接続されて、レーザ・パルスと反射されたレーザ・パルスのフライト・タイム（ｆｌｉｇｈｔｔｉｍｅ）を決定する。中央処理部は高精度タイミング部に接続されて、フライト・タイムから得られる標的までの距離を決定し、ディスプレイは中央処理部に接続されて、前記標的までの距離を視覚的に表示する。特定の実施形態においては、前記ディスプレイは、レーザ測距装置を照準づけるための光学的視界の視野内のＬＣＤディスプレイを含む。更に特定の実施形態においては、レーザ測距装置は、中央処理装置と高精度タイミング部とに接続されて基準クロック信号を提供する基準水晶発振器を含んでいる。また、電源装置に接続されてレーザ送信部にレーザ・パルスを標的に向けて送信させる手動操作可能なトリガー・スイッチと、標的または介入する部分妨害の存在の反射率に基く所要の標的捕獲モードを選択する中央処理装置に接続された手動操作可能なモード・スイッチとが設けられる。このモード・スイッチの連続的な操作は、ディスプレイ上にレーザ測距装置に対する複数の標的捕獲モードを表示する。前記測距装置の一実施形態はまた、中央処理部に応答して反射レーザ・パルスに対する所要の信号／雑音比を決定して一連のあり得る戻りパルス値を中央処理装置に与えるレーザ受信部に接続された自動ノイズ閾値部をも含む。中央処理装置は、予め定めた数の戻りパルス値が指定精度以内で一致するまで予め選択された数のあり得る戻りパルス値をスタックに入れるよう動作し、その時予め定めた数の戻りパルス値の平均値が用いられて標的までの距離を決定する。自動ノイズ閾値回路の所要の信号／雑音比は、モード・スイッチを介して標的の反射率の種類の人手による選択に応答して中央処理装置により決定される。レーザ測距装置の高精度タイミング部は、校正時間値を決定する手段に加えて、レーザ・パルスに対するゼロ時間値（ｚｅｒｏｔｉｍｅｖａｌｕｅ）を決定する手段を含む。量（校正時間からゼロ時間を差引いた）により除される量（レーザのフライト・タイムからゼロ時間を差引いた）と直接関連する如く、標的までの距離が中央処理部により計算されるレーザ・パルスに対するレーザのフライト・タイム値を決定する手段もまた設けられる。一実施形態において、高精度タイミング部は、レーザ送信部からのレーザ・パルスの１つの送信に先立ち開始タイマ信号を中央処理装置に与え、かつレーザ受信部による反射レーザ・パルスの対応パルスの受信に応答して停止タイマ信号を与える。測距装置は、標的へのパルスのフライト・タイムに基いて標的までの距離を決定するための自己校正する高精度タイミング回路を含む。この回路は、第２の基準電圧レベルをクランプ解除する手段と、次に第２の基準電圧レベルが第１の基準電圧レベルまで第１のレート（ｆｉｒｓｔｒａｔｅ）で減衰することを許容する手段と共に、第１および第２の基準電圧レベルを最初に確立する手段を含んでいる。更に、クランプ解除のステップから第１および第２の基準電圧レベルが等しくなるように決定されるまでの第１の基準時間を記憶する手段が設けられる。また、第２の基準電圧レベルを再びクランプ解除する手段と共に、第１および第２の基準電圧レベルを再び確立する手段もまた設けられる。第２の基準電圧レベルを予め定めた期間だけ第１のレートより高い第２のレートで増加させて第３の基準電圧レベルを確立する別の手段もまた、第３の基準電圧レベルを第１の基準電圧レベルまで第１のレートで次に減衰することを許容する手段と共に設けられ、この時再びクランプ解除するステップから第１と第３の基準電圧レベルが等しくなるまでの第２の基準時間が更に記憶される。前記第１と第２の基準電圧レベルが再び確立され、第２の基準電圧レベルが更にクランプ解除される。第４の基準電圧レベルを確立することを許容するため標的までのパルスのフライト・タイムと関連する期間だけ第２の基準電圧レベルを第２のより高いレートで再び増加することを許容する手段もまた、前記第４の基準電圧レベルを前記第１の基準電圧レベルに第１のレートで減衰することを許容する手段と共に設けられる。前記第２の基準電圧レベルのクランプ解除から前記第１と第４の基準電圧レベルが等しくなるまでの第３の基準時間がこの時記憶され、標的までの距離が、（第２の基準時間から第１の基準時間を差引いた）量で除された（第３の基準時間から第１の基準時間を差引いた）量に比例するものとして計算される。特定の実施形態においては、前記基準時間レベル確立手段は、前記第２の電圧源にコンデンサを結合するトランジスタ・スイッチを含み、前記クランプ解除手段は、第２の電圧源から前記コンデンサを遮断する第２のトランジスタ・スイッチを含む。前記許容手段は、電荷をブリード・オフ（ｂｌｅｅｄｏｆｆ）させるためコンデンサに抵抗を結合する第３のトランジスタ・スイッチを含む。第２の基準時間レベルを増加させる前記手段は、前記第２のレートで電荷をコンデンサに印加する手段を含み、指定された予め定めた期間は、水晶発振器に対する基準値により決定される。特定の実施形態では、前記第２の充電率（ｃｈａｒｇｉｎｇｒａｔｅ）は第１の放電率（ｄｉｓｃｈａｒｇｉｎｇｒａｔｅ）の実質的に１０００倍である。更に別の実施の形態は、実際の戻り信号と関連するノイズとの間を判別する信号送信装置の信号受取り部および中央処理部と動作的に関連する自動ノイズ閾値システムを含む。このシステムは、中央処理部に応答して、信号受取り部を介して受取られるノイズと実際の信号パルスの両方を含む一連のあり得る信号パルス（ｓｅｒｉｅｓｏｆｐｏｓｓｉｂｌｅｐｕｌｓｅ）に対する所要の信号／雑音比を決定する手段を含む。前記のあり得る信号パルス（ｐｏｓｓｉｂｌｅｓｉｇｎａｌｐｕｌｓｅ）は、それぞれ信号送信装置から前に送信されたパルスに関して典型的なパルス値を有する。更に、前記中央処理部に応答して、予め定めた数のあり得る信号パルス値が指定された精度内に一致するまで予め定めた数までの信号パルス値をスタックに入れる手段も含まれる。予め定めた数のあり得る信号値の１つ以上の信号値は、実際の戻り信号を表わすものと見なされる。この予め定めた数のあり得る信号パルス値は更に、実際の戻り信号をより高い精度で表わすように平均化される。更に特定の実施形態においては、前記信号送信装置はレーザ測距装置であり、前記あり得る信号パルスのパルス値は、レーザ測距装置から標的へ送られるパルスのあり得るフライト・タイムに対応する。所要の信号／雑音比を決定する前記手段は、信号受信部の出力に接続されて実質的に一定のノイズ・パルス発生レート出力を生じる検出器と、この検出器の出力に接続されて閾値信号をそれに応答して受信部へ与える演算増幅器とを含む。前記閾値信号は、加算ノードに、中央処理部からの少なくとも１つのノイズ・レベルのセッティング信号と共に送られて、標的の特性に従って実際の閾値信号を更に決定する。本発明は、信号送信装置の信号受信部において実際の戻り信号と関連ノイズとを弁別する方法において更に具現される。この方法は、一連の信号パルスを標的へ送信して、この標的からノイズと実際の信号パルスの両方を含む多数のあり得る反射信号パルスを受信するステップを含む。典型的なパルス値は、標的へ送られる一連の信号パルスに関してあり得る反射信号パルスの各々に対して割当てられ、典型的なパルス値の各々が典型的なパルス値の他の値に比較される。前記の典型的なパルス値の各々は、任意の予め定めた数の典型的なパルス値が指定された精度内で一致しかつ実際の戻り信号が予め定めた数の典型的なパルス値により表わされると決定されるまで比較され、あるいはこれらがより高精度の値を生じるように平均化される。本発明は、高精度であるが、経済的に製造することができ、かつオンボード・バッテリに基く電源を持つおそらくは１ポンド（０．４５ＫＧ）より軽い装置において個々に携帯可能な用途に適合する、正確で信頼し得るレーザ測距装置である。更に、本文に提供されるコンパクトな計器は、視認される標的の距離、種類および反射率に従って呼出される多数のユーザ選択可能標的捕獲動作モードを有する。当該測距装置は、約０．９１ｍ（１ヤード）より小さな解像度で約９１４ｍ（１０００ヤード）またはそれ以上の高精度の距離計測を提供し、計器の照準および動作中視野内のディスプレイ上に視認し得る多数のユーザ選択可能標的捕獲モードおよび強化された高精度計測モードを有する。設計内に包含された非常に有効な自己校正の正確なタイミング回路および自動ノイズ閾値回路が、多くの用途に対してコンパクトで低コストかつ信頼し得る測距計器を提供する。視野内表示の使用により、距離（距離範囲）情報は、標的物体を同時に視認しながら押しボタン・モード・スイッチの連続的な操作により、ユーザもまた計器の動作モードを目で見て選択することもできる。視野内ディスプレイにおける「高精度フラッグ」の視覚的表示と共に初期の計測に続いて、対象物に対する更に高精度な計測が達成される高精度動作モードもまた呼出すことができる。計器内部の中央処理装置の水晶発振器を使用する新規かつ有効なタイミング回路の使用により、非常に精度の高い射程計測が可能となる。同様な独特な自動ノイズ閾値決定回路が正確な距離計測を保証するにも拘わらず、プロセッサ・ベースのパルス弁別手順と関連して感度および性能を最適化するための低い信号／雑音比での計器動作を可能にする。本文で開示される装置は、旗またはピン、ならびに木立その他の自然の物体までの距離を非常に正確に決定するため利用が可能なゴルフの如きリクリエーション活動を含む多くの行事において利用することができる。本発明の原理は更に、数センチ以下の単位の解像度で距離（距離範囲）が正確に計測できるレーザに基く「テープ測定」の設計に対して適応可能である。レーザ測距装置は、最初に標的までの距離（距離範囲）を第１の精度で決定するよう動作し、次に目標までの距離（距離範囲）を第２のより高い精度で決定し続けるよう動作し、第２のより高い精度の距離（距離範囲）は、この第２のより高い精度により決定されたという表示を伴ってディスプレイに表示される。図面の簡単な説明本発明の上記および他の特徴および目的、およびこれらを達成する方法については、本発明自体と共に、添付図面に関して望ましい実施形態の以降の記述を参照することにより最もよく理解されよう。図１は、レーザ信号送受信部と中央処理装置と高精度タイミング部および自動ノイズ閾値部とを含む、著しい機能的特質を示す本発明によるレーザ測距装置の簡単な論理ブロック図、図２は、とりわけレーザ信号生成ダイオードと関連駆動および基準信号生成回路を示す、図１のレーザ送信部の詳細図、図３は、とりわけ、高精度タイミングおよび自動ノイズ閾値回路に対するＶ_th _reshold 信号およびＲＸ（Ｏｕｔ＋）信号を確立するためのレーザ信号受信ダイオードと、相互インピーダンス増幅器と、高精度コンパレータとを示す、図１のレーザ受信部の更に詳細な図、図４および図５は、ゼロ動作、校正（「ＣＡＬ」）およびレーザ発射動作中に電圧Ｖ₁およびＶ₂を確立する回路結点を示す、図１のレーザ測距装置の高精度タイミング部の更に詳細な図、図６は、高精度タイミング部と自動ノイズ閾値部との関連動作のための種々の信号に加えてレーザ測距装置の動作に計測された距離を表示するためのＣＰＵ、関連発振器、および視野内液晶ディスプレイ（「ＬＣＤ」）を示す、図１のレーザ測距装置の中央処理装置（ＣＰＵ）部の更に詳細な図、図７Ａ、図７Ｂおよび図７Ｃは、レーザ測距装置から物体への距離の迅速かつ正確な計算を可能にするため値Ｚｅｒｏ_TIME、Ｃａｌ_TIMEおよびＬａｓｅｒ_TIME が得られるゼロ動作、計算動作およびレーザ発射動作の諸相の間高精度タイミング部の幾つかの回路ノードの電圧Ｖ₁およびＶ₂の個々のグラフ表示、および図８は、図１のレーザ測距装置の自動ノイズ閾値部の種々の構成要素ならびにこれらをレーザ受信部とＣＰＵに接続する信号を示す最終的な詳細図である。望ましい実施形態の説明まず図１において、本発明によるレーザ測距装置１０の論理ブロック図が示される。このレーザ測距装置１０は、関連部分において、トリガー・スイッチ１４により制御される如き主電源装置（ＰＳＵ）１２を含む。この主電源装置１２は、高電圧（ＨＶ）電源装置１６に接続されて、主電源装置１２と関連する動作電力をレーザ送信部１８へ供給する。レーザ送信部１８は、レーザ測距装置１０の動作時に、レーザ発射ダイオード２０を付勢して、レーザ信号を物体に指向させる。レーザ送信部１８はまた、／ＦＩＲＥ信号を以下本文において更に詳細に述べるように、中央処理手段（ＣＰＵ）部２８へ供給する。主電源装置１２はまた、レーザ発射ダイオード２０から発射されたレーザ信号が物体から折返し反射される時、入力としてレーザ受信ダイオード２４により生成される信号を更に有するレーザ受信部２２へ動作電力を供給する。レーザ受信部２２は、Ｖ_threshold信号とＲＸ（ＯＵＴ＋）信号とを、共に以下本文で更に詳細に述べる自動ノイズ閾値部３６と高精度タイミング部３４とに供給する。ＣＰＵ部２８は、１つの入力としてモード・スイッチ２６から信号を受取り、このスイッチによりオペレータがレーザ測距装置１０の動作モードと機能的動作を変更することができる。発振器３０は、クロック信号をＣＰＵ部２８ならびに高精度タイミング部３４に供給する。ＣＰＵ部２８は、レーザ測距装置１０からその視認スコープを介して視野内液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）３２上に視認される如き物体までの距離を表わす出力を提供する。高精度タイミング部３４は、図示の如きＴＩＭＥＲ信号および／ＲＸＤＥＴ／ＣＬＡＭＰ信号を再び受取る。ＣＰＵ部２８は、ＨＯＬＤ信号、ＯＦＦ信号、ＮＯＲＭ／ＣＡＬ信号、／ＲＥＳＥＴ信号およびＣＡＬＤＩＴＨＥＲ信号を含む多数の信号を高精度タイミング部３４に提供する。自動ノイズ閾値部３６はまた、その機能を動作的に制御する多くのノイズ・セット（ＮＳＥＴ）信号およびＲＥＦＬＥＣＴＩＯＮＭＯＤＥ信号を含む多くの入力をＣＰＵ部２８から受取る。更に図２を参照して、レーザ送信部１８が更に詳細に示される。このレーザ送信部１８は、抵抗５２を介してトランジスタ５４のエミッタへ印加される約１１０ないし１４０ボルトの送信（ＴＸ）ＢＩＡＳ信号を供給線５０上で受取る。トランジスタ５４のエミッタは、これもトランジスタ５６のコレクタを抵抗５２に接続する抵抗５８により、このトランジスタのベースに接続される。トランジスタ５６のエミッタは、接地線６０で回路の接地に接続される。コンデンサ６２が、トランジスタ５４のエミッタをレーザ発射ダイオード２０のカソードに接続し、このダイオードのアノードもまた回路の接地線６０に接続される。別のダイオード６４が、アノードがレーザ発射ダイオード２０のカソードに接続されかつカソードが回路接地線６０に接続されたレーザ発射ダイオード２０と並列に接続されている。抵抗６６が、レーザ発射ダイオード２０とダイオード６４と並列に配置される。＋５ボルトの電源もまた、抵抗７０を介して供給線６８でレーザ送信部１８により受取られる。抵抗７０は、トランジスタ７２のエミッタと、コンデンサ７４を介して回路接地線６０に接続される。抵抗７６は、抵抗７８を介して線８０に接続されるベースにトランジスタ７２のエミッタを接続して、／ＦＩＲＥ信号をＣＰＵ部２８（図１）に供給する。別のダイオード８２は、そのアノードがトランジスタ７２のコレクタに接続され、そのカソードは抵抗８６を介して回路接地線６０に接続されている。コンデンサ８４は、ダイオード８２のカソードをトランジスタ５４の共通接続されたコレクタとトランジスタ５６のベースとに接続する。トランジスタ５４の共通接続されたコレクタとトランジスタ５４のベースは、抵抗８８と抵抗９０を含む分圧器回路網を介して回路接地線に接続される。抵抗８８と抵抗９０との間に接続された抵抗９２は、高精度タイミング部３４（図１に示される）に印加するため線９４でＲＥＦ信号を与える。次に図３において、レーザ受信部２２が更に詳細に示される。レーザ受信部２２の出力信号は、先に図１に示された如き高精度タイミング部３４と自動ノイズ閾値部３６へ印加するためそれぞれ線１００および１０２に与えられるＲＸ（ＯＵＴ＋）信号およびＶ_threshold信号である。受信（ＲＸ）ＢＩＡＳ信号を与える＋５ボルトの電源は、供給線１０４でＨＶ電源装置１６からレーザ受信部２２へ入力される。コンデンサ１１０、１１４と関連する抵抗１０８、１１２を含む低域通過フィルタ回路網１０６は、供給線１０４を回路接地線６０に接続してバイアス信号をレーザ受信ダイオード２４のカソードへ与える。レーザ受信ダイオード２４は、そのアノードがトランジスタ１１８のベースに接続され、このトランジスタはトランジスタ１２０、１２２、１２４と関連して、高精度コンパレータ１３４の「＋」入力に容量結合されるノード１２６に出力を与える相互インピーダンス増幅器１１６を含む。＋５ボルトの電源は、抵抗１３０とコンデンサ１３２を含む低域通過フィルタを介して相互インピーダンス増幅器１１６へ入力されるように主電源装置１２（図１に示される）からレーザ受信部２２に入力される。＋５ボルトのＲＸ電源電圧もまた、抵抗１３６を介して高精度コンパレータ１３４のＶ＋入力に接続され、コンデンサ１３８を介して回路接地線に接続される。高精度コンパレータ１３４の「＋」入力は、ノード中間抵抗１４２と抵抗１４４とを介して＋５ボルトのＲＸ電圧電源と回路接地線６０間に接続される。望ましい実施形態においては、米国カルフォルニァ州ＳｕｎｎｙｖａｌｅのＭａｘｉｍＩｎｔｅｇｒａｔｅｄＰｒｏｄｕｃｔｓ社から入手可能なＭＡＸ９１３低電力高精度トランジスタ・トランジスタ・ロジック（ＴＴＬ）を含むことがある高精度コンパレータ１３４は、その「Ｖ−」、「ＬＥ」および接地（ＧＮＤ）入力が図示の如く回路接地線６０に接続されている。コンデンサ１４６は、高精度コンパレータ１３４の「−」出力を図示の如く回路接地線６０に接続する。高精度コンパレータ１３４の「０＋」出力は、抵抗１４８を介して線１００へ供給されてＲＸ（ＯＵＴ＋）信号を与え、高精度コンパレータ１３４の「−」出力は、抵抗１５０を介して線１０２に供給されてＶ_threshold信号を生じる。更に図４においては、高精度タイミング部３４（図１に示される）の一部が示されている。ＣＰＵクロック（ＣＬＫ）信号は、先に図１に示された如く発振器３０から直列入力／並列出力シフト・レジスタ１６０のＣＬＫ入力に対する線１５２で高精度タイミング部３４に入力される。シフト・レジスタ１６０に対する別の入力は、ＣＰＵ部２８からそのデータ・セットＢ（ＤＳＢ）入力へのＮＯＲ力およびＤＳＡ入力は、図示の如くハイに保持される。高精度タイミング部３４に対する別の入力は、Ｄタイプ・フリップフロップ１５８とフリップフロップ１６２のリセット（Ｒ）入力に入力される／ＲＥＳＥＴ信号を含んで線１５６でＣＰＵ部２８（図１に示された）から受取られる。フリッむ低域通過フイルタを介してＮＡＮＤシュミット・トリガーの一部を含むインバータに１つの入力として供給される。インバータ１６８に対する残りの入力は、＋５ボルトの電源に接続されている。抵抗１７２は、＋５ボルトの電源を、エミッタが回路接地線に接続されたトランジスタ１７４のコレクタに接続する。トランジスタ１７４のコレクタ端子は、バータ１６８の入力に接続される。トランジスタ１７４は、そのベースが抵抗１７６を介して回路接地線に接続されて、ＣＰＵ部２８からノード１７８で受取られるＨＯＬＤＯＦＦ信号を受取る。フリップフロップ１５８は、レーザ送信部１８（図１に示された）からのＲＥＦ出力信号を含む入力をそのＣＬＫ端子に対する入力を線９４で受取る。図示の如く、そのデータ（Ｄ）入力は＋５ボルトの電源に接続され、シフト・レジスタｓｅｔｉｎｐｕｔ）へ与えられる。フリップフロップ１５８のＱ出力は、他の入力が別のＮＡＮＤシュミット・トリガー２０２を含むインバータの出力に接続された送信ゲート２０４に対する入力として供給される。インバータ２０２は、１つ入力が＋５ボルトの電源に接続され、別の入力はフリップフロップ１６２のジスタ１６０のＱ７出力に接続され、そのＤ入力はインバータ１６８の出力に接れた）に対して入力されるように／ＲＸＤＥＴＥＣＴ信号を含むように線１８４に供給される。フリップフロップ１６２は、そのＣＬＫ入力が、これもＮＡＮＤシュミット・トリガー１８０に対する１つの入力として供給されるレーザ受信部２２（図１に示される）からＲＸ（ＯＵＴ＋）信号を受取るように線１００に接続されている。ＮＡＮＤシュミット・トリガー１８０の他の出力は、抵抗１８２を介して線１８４に接続され、かつコンデンサ１８６を介して回路接地線に接続されている。シュミット・トリガー１８０の出力は、コレクタ端子が回路接地線に接続されたトランジスタ２００のベース電極に供給される。アナログ／ディジタル（Ａ／Ｄ）ＰＯＷＥＲＣＯＲＲＥＣＴＩＯＮ信号を含む線１９６は、抵抗１９８を介してトランジスタ２００のエミッタ端子に供給され、ならびにコンデンサ１９４を介して回路接地線に接続されるトランジスタ１９０のコレクタ端子に供給される。線１５６における／ＲＥＳＥＴ信号は、抵抗１８８を介してトランジスタ１９０のベース端子に供給される。＋５ボルトの電源は、トランジスタ１９０のエミッタに接続され、ならびに抵抗１９２を介してトランジスタ１９０のベースに接続されて、動作バイアスを生じる。次に更に図５において、高精度タイミング部３４（図１にブロック形態で示される）の残りの部分が示される。ＣＰＵ部２８から高精度コンパレータ１３４に対して出力されるＨＯＬＤＯＦＦ信号は、トランジスタ１７４（図４に示される）のベースに入力されるように、線２５８で抵抗２５６を介してノード１７８へ供給される。ノード２０６に現れる送信ゲート２０４の出力は、抵抗２０８を介してトランジスタ２１０のベース端子へ供給される。＋５ボルトの電源は、抵抗２１６と抵抗２２２の直列接続を介してトランジスタ２１０のエミッタ端子へ供給される。抵抗２１６と抵抗２２２間のノードは、コンデンサ２１８、２２２の並列組合わせを介して回路接地線に接続され、ならびに抵抗２４６を介してコンパレータ２３６の出力に接続されて、以下本文において更に詳細に述べるように、ＣＰＵ部２８に入力されるよう線２５０でＴＩＭＥＲ信号を与える。＋５ボルトの電源もまた、抵抗２１６、２２４の直列接続を介してトランジスタ２１０のベース端子に接続される。共通接続されたトランジスタ２１２のベースとトランジスタ２１４のエミッタにおけるＶ₁ノード（ｎｏｄｅ）２２８は、＋５ボルトの電源を介し抵抗２１６および抵抗２２６を介して接続される。ノード２２８は、抵抗２３０を介してＶ₂ノード２３２に接続され、このノードは更に抵抗２４０を介して回路接地線に接続される。コンデンサ２３８は、Ｖ₁ノード２２８を回路接地線に接続する。Ｖ₂ノード２３２は、コンパレータ２３６の「−」入力に接続される。Ｖ₁ノード２２８は、ＣＰＵ部２８（図１に示された）からの線２５４に接続されて、抵抗２５２を介してＣＡＬＤＩＴＨＥＲ信号を受取る。トランジスタ２１０のコレクタ端子は、トランジスタ２１２、２１４のコレクタ端子に接続され、ならびにコンパレータ２３６の「＋」端子に接続され、このコンパレータは更にコンデンサ２４４を介して回路接地線に接続される。ＣＰＵスタ２１４のベース端子に入力されるように抵抗２４８を介して線２６０で与えられる。次に更に図６において、ＣＰＵ部２８が更に詳細に示される。ＣＰＵ部２８は、関連部分において、望ましい実施形態ではＳＴ６２４０デバイスを含むマイクロコンピュータ２７０を含む。８メガヘルツ（ＭＨｚ）のクリスタル２７４が、発振器（ＯＳＣＩＮ）および発振器アウト（ＯＳＣＯＵＴ）信号をマイクロコンピュータ２７０に与えると共に、先に述べたように、高精度タイミング部３４に入力されるようにＣＰＵＣＬＫ信号を線１５２に供給する発振器３０の一部を形態する。マイクロコンピュータ２７０のＶＤＤ入力は、＋５ボルトの電源に接続され、その／ＲＥＳＥＴ入力はコンデンサ２７８を介して回路接地線に接続されるプルアップ抵抗２７６を介してハイに保持される。マイクロコンピュータ２７０からの出力は、ＬＣＤディスプレイ３２に入力されるように通信（ＣＯＭ）線ＣＯＭ１ないしＣＯＭ４およびＳ１６ないしＳ２１８を含む表示バス２８０に拾われる。Ａ／ＤＬＯＷＢＡＴＴＥＲＹ信号、ＴＲＩＧＧＥＲ信号、およびＰＯＷＥＲＣＯＮＴＲＯＬ信号は、それぞれ線２８４、２８６および２８８によりマイクロコンピュータ２７０へ入力される。線２８４のＡ／ＤＬＯＷＢＡＴＴＥＲＹ信号はまた、コンデンサ３０４を介して回路接地線に接続されるコンパレータ２９６の「−」入力へ供給される。コンパレータ２９６の「＋」入力は、これもまた抵抗３０とコンデンサ３０２の並列組合わせを介して回路接地線に接続される抵抗２９８を介して＋５ボルトの電源に接続される。線３０６に現れるコンパレータ２９６の出力は、オンボード・バッテリ電圧が予め定めた限度より低く低下する場合に、レーザ測距装置１０に対してＳＨＵＴＤＯＷＮ信号を与える。マイクロコンピュータ２７０は、先に述べたように高精度タイミング部３４に号を線２６０に、ＣＡＬＤＩＴＨＥＲ信号を線２５４に、／ＲＥＳＥＴ信号を線１５６に、かつＮＯＲＭ／ＣＡＬ信号を線１５４に与える。マイクロコンピュータ２７０は、高精度タイミング部３４からの出力として／ＲＸＤＥＴＥＣＴ信号を線１８４で受取り、ＴＩＭＥＲ信号を線２５０で受取る。マイクロコンピュータ２７０に対する別の入力は、レーザ送信部１８（図１に示された）からの線８０における／ＦＩＲＥ信号、ならびに高精度タイミング部３４（図４に示される如き）からの線１９６におけるＡ／ＤＰＯＷＥＲＣＯＲＲＥＣＴＩＯＮ信号である。線２９４におけるＭＯＤＥ入力信号は、さもなければ抵抗２９２を介して＋５ボルトに保持されるモード・スイッチ２６から受取られる。マイクロコンピュータ２７０は、自動ノイズ閾値部３６（図１に示された）へ入力されるように、それぞれ線３０８および３１０にＮＳＥＴ１信号およびＮＳＥＴ２信号を与え、ならびに線３１２にＲＥＦＬＥＣＴＩＯＮＭＯＤＥ信号を与える。全体的な動作において、レーザ測距装置１０がトリガー・スイッチ１４の手動操作に応答してレーザ発射ダイオード２０を通るよう電流パルスを入れることにより始動される時、線９４の基準信号（ＲＥＦ）がレーザ送信部１８（図２に示された）により生成される。線９４のＲＥＦ信号は、光パルス自体からではなくレーザ発射ダイオード２０を流れる電流から得られ、レーザの発光時間を正確に示すのに充分に正確である。このＲＥＦ信号は、最終的にはフリップフロップ１５８のＣＬＫ入力端子へ入力され、このフリップフロップはそのＱ出力が送信ゲート２０４に接続され、このゲートがトランジスタ２１０を含む電流スイッチをターンオンして、コンデンサ２４４の充電を開始する。線１００における受信パルス（ＲＸ（ＯＵＴ＋））がレーザ受信部２２（図３に示された）から戻ると、このパルスがフリップフロップ１６２をそのＣＬＫ入力でトリガーする。フリップフロップ１６２は、そのＱ出力がインバータ２０２の入力に接続され、このインバータは送信ゲート２０４をオフにして電流パルスを停止させる。この時、一定電流シンクがコンデンサ２４４を放電させる。このように、コンデンサ２４４が比較的大きな電流（１０ミリアンペア程度）で充電され、その後レーザ発射ダイオード２０からのレーザの始動から標的からレーザ受信ダイオード２４へ戻る反射までのレーザ・パルスの全フライト・タイムにわたって印加される小さな電流（１０マイクロアンペア程度）で放電される。レーザ測距装置１０が他のレーザに基く距離決定計器より短い最大距離を意図されるので、この手法の使用は、内挿動作が後続する別個のカウント用発振器を必要とせず、全フライト・タイムは１０００の係数だけ実質的に拡張され、従って拡張された結果がカウントされる。コンデンサ２４４を高速で充電した後にこれを放電し、次に放電に要した時間を監視することにより、フライト・タイムは、ＣＰＵ部２８におけるより遅いクロックが正確にカウントできるように延長される。ＣＰＵ部２８で用いられるマイクロコンピュータ２７０は、１．５マイクロ秒の解像度を持ち、到来するフライト・タイムが高精度タイミング部３４に対する入力側で１０００の係数で延長されたので、１．５ナノ秒の解像度と等価であり、これは９インチ（約２２８ミリメートル）程度のレーザ測距装置１０に対する計測の解像度に対応する。従って、レーザ測距装置１０が９インチ（約２２８ミリメートル）の解像度を持つ１ヤード（約０．９１メートル）計器として意図されるものとすると、１０００ヤード（約９１４メートル）までの距離を１ヤード（約０．９１メートル）の精度で計測し得る充分な解像度が提供される。レーザ測距装置１０の高精度タイミング部３４は、以下に更に詳細に述べるように、ゼロ校正、固定パルス幅校正およびレーザ計測機能を含む３つの別個の動作モードを有する。トランジスタ２１０、２１４、２１２（図５に示された）を含む高精度タイミング部３４の部分は、フライト・タイム積分拡大器（ｉｎｔｅｇｒａｔｉｎｇｆｌｉｇｈｔｔｉｍｅｅｘｐａｎｄｅｒ）の中枢部である。トランジスタ２１０は、レーザ動作モードにおけるレーザのフライト・タイムの期間中ターンオンされ、また校正モードの間校正パルスがそこに供給される期間中ターンオンされる電流スイッチとして機能する。後者の事例では、校正パルスはフリップフロップ１５８を介してシフト・レジスタ１６０により供給され、典型的には１０マイクロアンペアの電流をソースする（ｓｏｕｒｃｉｎｇ）電流ソースとして機能するためトランジスタ２１０を実際にオン／オフさせるように、校正パルスの開始および終了が送信ゲート２０４を介してゲートされる。トランジスタ２１０をターンオンする前に、トランジスタ２１４は最初にターンオフされねばならず、またシステムが全計測シーケンスを開始する用意のあるリセット状態にある時、トランジスタ２１０がオフされることに注意すべきである。システムにおける電流源であるトランジスタ２１２は常にオンであり、典型的には１０マイクロアンペア程度の電流を流す。リセット条件では、トランジスタ２１４がオンになり、これが電圧をコンデンサ２４４の一番上の極板の電圧をノード２２８におけるＶ１として示される電圧レベルにクランプする。電圧Ｖ２は、コンパレータ２３６の「−」入力におけるノード２３２の電圧として規定される。また、金属酸化膜シリコン電界効果トランジスタ（ＭＯＳＦＥＴ）がトランジスタ２４４に対して使用でき、かつ図示されたバイポーラ・デバイスよりはるかに低いオフセットを呈することを知るべきである。しかし、バイポーラ・トランジスタの比較的低コストと、信号の処理中は如何なるオフセットも打消すという事実により、バイポーラ・トランジスタが当目的のためには全く充分である。トランジスタ２１４がオンである時、コンデンサ２４４の正極板における電圧は、電圧Ｖ１に、小さな値でありかつ典型的には５０ミリボルト程度のトランジスタ２１０による固定オフセット値を加えた値にクランプされる。ゼロ校正機能よってトランジスタ２１４がターンオンされ、これにより正の電流を抵抗２４８を介してそのベースへ印加する。このゼロ校正を開始するには、線２５０におけるＴＩＭＥＲ信号が表明されて、ＣＰＵ部２８のマイクロコンピュータ２７０へ与えられる。図６に示されるＳＴ６２４０装置を用いて、マイクロコンピュータのＴＩＭＥＲピンがハイに保持される時、このデバイスはカウントをしつつある。反対に、前記のピンがローに許容される時は、マイクロコンピュータはカウントを停止する。動作において、出力コンパレータ２３６は、コンデンサ２４４の最上極板における電圧がＶ２より大きいか小さいかを決定し、その出力がマイクロコンピュータ２７０におけるＴＩＭＥＲピンがハイかローかを決定する。通常のリセット条件では、コンパレータ２３６の出力はハイであり、このことはタイマのアクティブ状態（ａｃｔｉｖｅ）を意味する。逐次、マイクロコンピュータ２７０はＴＩＭＥＲ機能を開始し、次いで、コンデンサ２４４をクランプ解除するトランジスタ２１４をターンオフする。次に、コンデンサ２４４は、トランジスタ２１２を介して約１０マイクロアンペアのレートで電流がドレーンされるゆえに、ゼロまで放電を開始する。除去された電荷がノード２２８における電圧Ｖ１をＶ２のレベルまで低下させるように放電した時、コンパレータ２３６の出力がＴＩＭＥＲ機能を停止するように状態を変化させる（図示された特定の実施形態では、Ｖ１は典型的に１．０ボルト程度であり、Ｖ２は約０．９ボルトである。）。ＣＰＵ部２８のマイクロコンピュータ２７０は、この時、コンデンサ２４４がＶ１からＶ２まで放電するに要した時間量と関連するカウント値を有する。このプロセスは数回反復され、その結果が平均化される。典型的には、１０回の繰返しが行われて結果が累計され、平均時間が計算される。特に図５に関して示されるように、線２５４におけるＣＡＬＤＩＴＨＥＲ信号がトランジスタ２１２のベース端子に印加され、ゼロ校正と固定パルス幅校正の両時間中に用いられ、比較的高い値の抵抗２５２を含んでいる。ＣＡＬＤＩＴＨＥＲ信号は、全カウントが共に平均化される時、固定電流を用いて同じカウント値を得るに過ぎない場合より良い解像度が生成されるようにカウント結果が僅かに変化するためには、放電電流における慎重に制御される変化の導入を可能にする。マイクロコンピュータ２７０のタイマの有限の解像度が１．５ナノ秒の離散タイミング間隔を生じ、これが略々１ヤード（約０．９１メートル）の離散計測解像度を提供するに過ぎないゆえに、ゼロ校正と固定パルス幅校正のモードでは約１０００分の１の調整が行われる。動作において、マイクロコンピュータ２７０におけるゼロ校正カウントは典型的には約１５０となるが、固定パルス幅校正モードでは、９００程度となる。レーザ動作モード中のフライト・タイム・カウントは、ゼロ校正値への近似から約４５００までの如何なる値であり得る。例えば、ゼロ校正モードにおいては、マイクロコンピュータ２７０におけるカウント値は１５０であるが、カウントが実際に１４９ないし１５１にどれだけ近いかを正確に知る方法はない。カウントを幾つかのカウント範囲（例えば、１５０、１５０、１５０、１５１、１５１、１５２）にわたって強制するためＣＡＬＤＩＴＨＥＲ信号を用いることにより、カウンタの解像度は、更に微細なカウンタを用いる必要もなく係数２だけ有効に引上げることができる。図示された実施形態においては、結果として得る解像度は、約９１４メートル（１０００ヤード）以下の範囲において上下に１ヤード（約０．９１メートル）に校正を維持するのに充分である。構成は変化しようが、ＣＡＬＤＩＴＨＥＲ信号は、前記の解像度の強化を提供するため１０パルスの内５パルスはハイに保持され、残りはローに保持される。実際のレーザのフライト・タイムがレーザ・パルスにおけるノイズと標的の照準時の変動により変化するという事実のため、計測されるレーザのフライト・タイムには一般に充分な散乱が存在し、その結果１つ以上のクロック範囲にわたり、従って、レーザ動作モードにおけるＣＡＬ／ＤＩＴＨＥＲ機能を用いることなく高精度タイミング部３４の使用によってより高い解像度まで自動的に平均化することになる。次に図７Ａ、図７Ｂおよび図７Ｃにおいて、それぞれゼロ校正、固定パルス幅校正およびレーザ計測機能の動作モードにおける高精度タイミング部３４の動作が示される。正常な状態においては、コンデンサ２４４の最上極板における電圧はＶ１にクランプされ、時間Ｔ₀においては、コンパレータ２３６の出力状態を論理的ハイの状態に変更することにより、高精度タイミング部３４がタイマ（ＴＩＭＥＲ）を始動する。Ｔ₁として示される後の非常に短い固定数の命令後は、クランプ・トランジスタ２１４がターンオフされ、コンパレータ２３６の出力が状態を変える時点Ｔ₃で電圧がＶ２に交差するまで、コンデンサ２４４における電圧がゆるやかに放電を開始する。実際に、ゼロ校正プロセスにおいては、トランジスタ２１０は決してターンオンされず、これにより有効にゼロのフライト・タイムとなるタイミング条件を決定する。従って、コンデンサ２４４に印加される充電電流がなければ、通常はＣＰＵ部２８の発振周波数に依存する動作する単位の如何を問わず、Ｔ₃−Ｔ₀ゼロがマイクロコンピュータ２７０およびタイマにおける時間となる。図示された実施の形態では、マイクロコンピュータ２７０が８ＭＨｚのクリスタルを用い、内部タイマは１．５マイクロ秒の解像度を持ち、約１５０のカウントを結果として得る。時点Ｔ₄における固定パルス幅校正ブロセス（特に、図７Ｂに示される）においては、再びマイクロコンピュータ２７０がタイマを停止し、僅か後の時点Ｔ₅ で、マイクロコンピュータがクランプを解除する。時点Ｔ₆において、シフト・レジスタ１６０のＣＬＫ入力に印加されるとき主発振器３０から正確に得る既知のパルス幅がトランジスタ２１のベース端子に印加される。シフト・レジスタ１６０のＣＬＫ入力に印加される信号が主発振器３０を直接追跡し、シフト・レジスタ１６０に入力された直列データは、論理線１５４にＮＯＲＭ／ＣＡＬで示されるＣＰＵ部２８からのものである。ＮＯＲＭ／ＣＡＬ信号がハイである時、高精度タイミング部３４はその正常な動作モードにあり、論理的ローの状態に低減する時、固定パルス幅校正機能が開始される。その後、典型的には約５０マイクロ秒後の時点Ｔ₆において、線１５４におけるＮＯＲＭ／ＣＡＬ信号がローに低下される。ゼロ校正と固定パルス幅校正の両モードにおいて、線１５６におけるリセット論理信号／ＲＥＳＥＴがそのアクティブ状態であるローに保持されることに注意すべきである。論理的ローの状態では、２つのフリップフロップ１５８、１６２が、入力信号が固定パルス幅を生成するシフト・レジスタ１６０からくるか、あるいはＲＥＦ信号とＲＸ（ＯＵＴ＋）信号からきて実際のレーザのフライト・タイムと関連するかを決定する。／ＲＥＳＥＴ信号は一般に、固定パルス幅校正プロセスの間常にローに保持されて、その結果ＲＸ（ＯＵＴ＋）受信線１００におけるノイズがフリップフロップ１６２を偶発的にクロックせず、従って、高精度タイミング部３４をトリガーせず、校正を無効化する中間的な期間の計測を行う結果となる。フリップフロップ１５８、１６２のＱ出力に対するリセット回路により直接駆動され得ず、両方の場合にＱ出力をオフに駆動されねばならず、これが後で対処されなければならない小さな固定オフセット遅延を生じる。クランプが解除された約５０マイクロ秒後に、線１５４のＮＯＲＭ／ＣＡＬ信号がローに落とされると直ちに、このロー信号は正確に主発振器３０のクロックでシフト・レジスタ１６０を進行する。シフト・レジスタ１６０のＱ０出力は最初にトリガーされるべきものであるが、これが到来する信号と同期して用いられるので使用されない。従って、Ｑ１は使用されるシフト・レジスタ１６０の最初の出力となり、クロックの正のエッジごとに、直列入力に印加されるゼロ信号がシフト・レジスタ１６０の１つの状態をＱゼロからＱ７へ進める。従って、Ｑ１出力は最初にローになり、この出力がローになると直ちに、フリップフロップ１６２のＱのＱ出力をハイに強制する。結果として、論理値１が送信ゲート２０４の２つの入力に現れ、これが電流スイッチ・トランジスタ２１０をターンオンする。正確リップフロップ１６２で同じことが生じる、フリップフロップ１６２のＱ出力がハイになると、インバータ２０２の出力がローになり、送信ゲート２０４はターンオフされる。この時、カウント・パルスは、送信ゲート２０４の出力における電流スイッチ回路を給電する固定パルス幅が正確に６クロック・サイクルであることを意味しなくなる。シフト・レジスタ１６０のＱ１とＱ７間の時間差は、そのＣＬＫ入力に印加される８ＭＨｚ発振器３０を用いる時、正確に７５０ナノ秒である。インバータ２０２は、１ヤード（約０．９１メートル）より低い解像度の計測のために充分な精度を提供するが、温度により僅かに変化する約７６０ナノ秒の合計遅延に対して約１０ナノ秒の付加的な遅れ、おそらくは１ないし２ナノ秒の遅れを加算する。トランジスタ２１０は、Ｔ₆とＴ₇間の期間だけターンオンされて，図７Ａに関して先に示されたと同じレートでコンデンサ２４４に非常に迅速に充電し次いで放電することを可能にする。Ｖ１がＶ２のレベルに達すると、ＴＩＭＥＲ信号は時点Ｔ₈でローになる。Ｔ₅とＴ₆におけるクランプ解除間の５０マイクロ秒の遅延が、比較的安価なバイポーラ・デバイスであるので、クランプ・トランジスタ２１４を完全にターンオフさせる。その代わりにＭＯＳＦＥＴが用いられたならば、そのターンオフは仮想的に瞬時となり、これが生じた付加的な遅延は、マイクロコンピュータ２７０が次の命令を充分に早く発行できないため問題とならない。バイポーラ・デバイスを用いる場合は、放電が線形的になるためには約２０マイクロ秒が要求され、コンデンサ２４４の充電によるステップを除いて、Ｔ₇ とＴ₈間の放電カーブはゼロ校正におけるＴ₁ないしＴ₃の勾配と同じである。その結果、ＺＥＲＯ_TIMEの値はＴ₃−Ｔ₀と等しく、ＣＡＬ_TIMEの値は、ＺＥＲＯ_TI _ME によらずＣＡＬ_TIME値による時間に等しく、即ち、Ｔ₈−Ｔ₄−ＺＥＲＯ_TIME値、あるいはＴ₈−Ｔ₃である。従って、実際には、非常に小さなフライト・タイムは事実上無視され、ＣＡＬ_TIME の値が知られる。従って、ゼロ校正機能と既知の校正されたパルス幅の付加により、ゼロ時の時間遅延が既知のパルス幅に対する時間遅延と共に知られ、コンデンサ２４４の一定の線形放電による距離の決定のための原点と尺度を提供する。特に図７Ｃにおいて、レーザ計測動作モードにおける高精度タイミング部３４の動作が示される。レーザ計測動作は、時点Ｔ₉におけるシフト・レジスタ１６０に対する線１５４におけるＮＯＲＭ／ＣＡＬ信号がハイに保持され、フリップフロップ１５８、１６２がトリガーすることを可能にするため線１５６における／ＲＥＳＥＴ信号がハイとなることを除いて、固定パルス幅校正（ｆｉｘｅｄｐｕｌｓｅｗｉｄｔｈｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎ）モードと実質的に同じである。時点Ｔ₁₀においてはタイマが始動され、時点Ｔ₁₁（正確には、Ｔ１１−Ｔ１０はＴ₅−Ｔ₄に等しく、Ｔ₁−Ｔ₀に等しい関係と同じ）では、クランプが解除される。通常は、５０マイクロ秒の待ちがあり、従って、マイクロコンピュータ２７０が始動シーケンスを開始するため線８０に／ＦＩＲＥ信号を表明する時にレーザ・パルスが発射される。レーザ発射ダイオード２０の始動と同時に、レーザ送信部が線９４でＲＥＦ信号を高精度タイミング部３４のフリップフロップ１５８のＣＬＫ入力に向けて送出する。これが送信ゲート２０４を開路し、この状態が電流ソース・トランジスタ２１０をターンオンし、これが更にコンデンサ２４４を既知のレートで充電する。反射されたレーザ・パルスがレーザ受信部２２（図３に示された）のレーザ受信ダイオード２４により検出されると、線１００のＲＸ（ＯＵＴ＋）信号がフリップフロップ１６２のＣＬＫ入力へ指向される。フリップフロップ１６２のＱ出力信号がインバータ２０２により反転され、これが送信ゲート２０４をターンオフし、その結果電流源トランジスタ２１０がレーザ・パルスのフライト・タイム期間中オンとなってコンデンサ２４４をこのフライト・タイム期間中タイマにより決定されるレベルに充電する。コンデンサ２４４に印加される電荷は、標的までの距離に従って、僅かに数ミリアンペア（実質的にはゼロの距離およびフライト距離）から２ボルト（最大の射程およびフライト距離）までのいずれかである。時点Ｔ₁₂は、ＲＥＦ信号により示される如きレーザの発光を表わし、Ｔ₁₃はＲＸ（ＯＵＴ＋）信号により示される如き反射されたレーザ信号の受取りを表わす。トランジスタ２１０は、Ｔ₁₂においてターンオンされ、Ｔ₁₃においてターンオフされる。結果として、Ｔ_14A（Ｔ₁₂とＴ₁₃が実質的に一致する時の最小距離）とＴ_14B（レーザ測距装置１０の最大射程）間の任意の時間で、Ｖ１はＶ２に等しくなる。時点Ｔ_14AないしＴ_14Bは、Ｖ１の値がＶ２のレベルより低く放電されコンパレータ２３６の出力がタイマを停止する状態を変化させる時間（標的までの距離に依存する）の範囲を表わす。従って、実際のレーザ・フライト・タイムＬＡＳＥＲ_TIME（または、ＦＬＩＧＨＴ_TIME）は、Ｔ_14A（Ｔ_14B）−Ｔ₁₀−ＺＥＲＯ_TIME、またはＴ₁₄−Ｔ₁₃に等しい。時点Ｔ₈はＴ₃より大きくければならず、Ｔ₁₄はＴ₃より大きいかこれと等しい。レーザ測距装置１０の下方範囲に理論的限度はなく、フライト・タイム（および距離）はその線形性のためゼロまで測定することができる。ゼロ近似範囲における唯一の要件は、トランジスタ２１０がターンオンするのに要する時間、レーザ・ビームの伝播時間、および種々の回路ゲートであるが、これら要件の各々に対する時間がフライト・タイムにおけると同じ校正期間であるので、実質的に消去する。高精度タイミング部３４は、１０ナノ秒程度まで有効に用いることができ、完全に線形的に維持する。標的までの距離は、定数「ｋ」×（ＦＬＩＧＨＴ_TIME−ＺＥＲＯ_TIME／ＣＡＬ_TIME−ＺＥＲＯ_TIME）である。各値に対して、ＺＥＲＯ_TIME、ＣＡＬ_TIMEおよびＦＬＩＧＨＴ_TIMEの値は累計され、非常に正確な水晶発振器３０から生じる時間単位で表わされる。典型的に、１０パルスがＺＥＲＯ_TIME平均値を確立するのに用いられ、１０パルスがＣＡＬ_TIME平均値を確立し、１０パルスが最小精度（または、粗）ＦＬＩＧＨＴ_TIME 標的までの距離を確立するのに用いられる。レーザ測距装置１０の接眼レンズ内部のＬＣＤディスプレイ３２に表示される「精度フラッグ（ｐｒｅｃｉｓｉｏｎｆｌａｇ）」により表示される標的までのより高い精度の距離を得るために、１０ないし３０のレーザ・パルスＦＬＩＧＨＴ_TIMEの別のグループもまた平均化される。しかるに、これらの時間範囲で得られる実際の値は、無論、時間、温度およびエージング（ａｇｉｎｇ）と共に変化し、トランジスタの利得、漏洩ならびに抵抗値およびキャパシタンスの値に影響を及ぼす。最初に、これらの効果の正確な値は完全には判らないが、先に述べたゼロ関数および校正関数の使用により、ゼロ問題が排除され、複雑なカウンタ回路による必要もなく全フライト・タイム、に対して水晶基準校正が提供されてきた。高精度タイミング部３４の別の特質は自動設定ノイズ制御であり、インバータ１６８が、他の回路要素と関連してハードウエア・ホールド・オフ機能を提供する。レーザの始動、およびフリップフロップ１５８のＣＬＫ入力での線９４における基準信号ＲＥＦの受取りと同時に、Ｄ入力がハイになる前に、抵抗１６４とコンデンサ１６６の時定数により決定される如きある時間が経過しなければならない。この時まで、クロック線における全てのノイズ・パルスおよび（または）早期のレーザ・パルスが無視される。この機能の目的は、レーザが始動すると、このレーザが、実際のレーザ戻り信号（ＲＸ（ＯＵＴ＋））ではなく受信フリップフロップ１６２を早期にトリガーすることがある意図されない地上の反射およびノイズを生じることである。この理由から、レーザ測距装置１０の最小射程に対応するホールド・オフ期間が提供され、一例として、約１８メートル（約２０ヤード）の最小射程を考えると、このホールド・オフ時間は約６０ナノ秒である。低感度のレーザ測距装置１０が比較的短い距離で用いられる場合、この機能は除去され、またこの機能は、明らかに始動回路からのノイズが実効最小距離を決定する好感度受信機において最も有効となる。トランジスタ１７４は、別の機能を提供し、線２５８にＨＯＬＤＯＦＦ信号を表明することによりマイクロコンピュータ２７０がホールド・オフ距離（ｈｏｌｄｏｆｆｒａｎｇｅ）を延長することを可能にする。このように、レーザ測距装置１０の最小距離は、望ましい設定である限り例えば約５５メートル（６０ヤード）または約７３メートル（８０ヤード）まで延長され得る。このマイクロコンピュータ２７０のホールド・オフ機能は、モード・スイッチ２６によって実施され、枝や小枝や、降水その他の部分的な障害における発射を可能にする。このような部分的障害を越えてホールド・オフ距離を延長することにより、高精度タイミング部３４をトリガーするには不充分な障害からの逆散乱が生じ、介在する障害ではなく所定の標的に対して計測が行われることになる。これは、設定されたタイマ期間が経過するまでフリップフロップ１６２がトリガーすることを許容しないことによって達成される。トランジスタ１７４はホールド・オフ距離までの延長を可能にするため用いられるスイッチング装置であり、ゲート１８０がコンデンサ１９４の放電レートと関連して受信パルス幅を決定するために用いられる。これは、組込まれたアナログ／ディジタル（Ａ／Ｄ）・コンバータを持つマイクロコンピュータ２７０がコンデンサ１９４における残留電圧を決定すること、従ってパルス幅の計測（戻り信号電力の計測値）を得ることを許容し、これによりこの電力変動について補正してより高い測距精度を得るため内部の索引テーブルを用いることを許容する。線１５６における論理リセット信号／ＲＥＳＥＴがローである時、トランジスタ１９０がコンデンサ１９４を＋５ボルトのレール（ｒａｉｌ）にクランプする。レーザ計測ルーチンの間、トランジスタ１９０はターンオフされる。パルスがその後到達すると、このビットがトランジスタ２００をターンオンし、コンデンサ１９４における電圧が当該パルスの持続時間中抵抗１９８を介して放電される。コンデンサ１９４における電荷は、到来電力の作用を決定するためプロセッサによりディジタル化される。次に更に図８において、レーザ測距装置１０の自動ノイズ閾値部３６が示される。この自動ノイズ閾値部３６が、抵抗３１４を介して入力するための線１００でレーザ受信部２２（図１に示される）からＲＸ（ＯＵＴ＋）信号を受取る。抵抗３１４は、カソードがＶ₃ノード３２０を形成する演算増幅器（ＯｐＡｍｐ）３１８の「＋」入力に接続されたダイオード３１６のアノードに接続される。Ｖ₃ ノード３２０は、抵抗３２２とコンデンサ３２４の並列組合わせを介して回路接地線に接続される。ＯｐＡｍｐ３１８の出力は、その「−」入力と共に、Ｖ_th _reshold 信号をレーザ受信部２２（図１に示される）に供給する線１０２に再び接続される。線１０２は、抵抗３３０を介してポテンショメータ３３２の中央タップに接続され、このポテンショメータはその一端子が抵抗３３４を介して＋５ボルトのソースに接続され、他の端子が抵抗３３６を介して回路接地線に接続されている。マイクロコンピュータ２７０からの線３０８および３１０（図６に示される）が、それぞれ抵抗３３８および３３４を介して線１０２に接続されている。更に、マイクロコンピュータ２７０からの線３１２は、図示のように、抵抗３４２を介して線１０２に接続されている。動作において、自動ノイズ閾値部３６は、ＣＰＵ部２８（図６に示される）と関連して、簡単に構成されるもレーザ受信部２２（図３に示される）に対する非常に有効な閾値調整を行う。図３に示されるように、レーザ受信ダイオード２４が、そのバイアスのため低域通過フィルタ回路網１０６を含むノイズ除去ネットワークを介して供給される（約５０ボルトの）高電圧電源を用いる。このダイオード２４は、相互インピーダンス増幅器１１６のアクティブな回路要素を含むトランジスタ１１８、１２０、１２２、１２４により増幅される短い電流パルスを生じる一般に短期間のレーザ・パルスである到来するレーザ光に比例する出力電流に応答する。相互インピーダンス増幅器１１６は、レーザ受信ダイオード２４に衝突する到来レーザ・パルスに比例する出力電圧パルスを生じる。相互インピーダンス増幅器１１６の出力は、高速度コンパレータであるコンパレータ１３４の「＋」入力に容量的に結合されている。この「＋」入力に対するレーザ・パルス入力が「−」閾値ピンにおける電圧により決定される閾値と交差する時、正の出力パルスが生成される。性能を最大化するために、コンパレータ１３４の閾値は、レーザ測距装置１０から最大性能を取得するため最も弱いものであり得るレーザ・パルスを検知するため最大感度に設定されなければならない。従来の試みは、この閾値を調整するため、ディジタル制御部またはポテンショメータの使用を含む。しかし、これらの試みは、時間および温度の変化にわたり受信機の利得が、固定された閾値をできるだけ理想的な解像度より小さくする背景光により生成される背景ノイズと共に変化する弱点を有する。図８の自動ノイズ閾値部３６は、一定のノイズ・パルス発生レートが抵抗３１４、ダイオード３１６、コンデンサ３２４および抵抗３２２を含む検出器から出力されるように、閾値を自動的に設定する回路を開示している。動作において、コンパレータ１３４（図３）の閾値ピンが入力ピンよりも著しく高い電圧にある時、固有の増幅器と光学的に生成されるノイズにより、ノイズ・パルスが出力に現れる。閾値ピンおよび入力ピンにおける電圧が互いに近づけられると、ノイズ・パルスが出力に現れ、電圧レベルが略々一致する時は、大量のノイズが見受けられる。本質的に、自動ノイズ閾値部３６が、正しいファームウエア・アルゴリズムが与えられて標的を確保しノイズにより邪魔されずに済むような点にノイズ・パルス・レートを設定する。許容され得るノイズが高ければ高いほど、またコンパレータ１３４の閾値および入力ピンにおける電圧レベルが近ければ近いほど、検知できるレーザ・パルスは弱くなる。自動ノイズ閾値部３６は、一定のノイズ・パルス発生レートを維持するように当該閾値レベルを自動的に調整する。図８に示されるように、これは、受信フリップフロップ１６２（図４に示される）に至る線１００のディジタルの論理受信信号ＲＸ（ＯＵＴ＋）を監視することにより達成される。この検出器は、前記の抵抗３１４、ダイオード３１６、コンデンサ３２４および抵抗３２２を含む検出器を介して、ノイズ・パルスの存在について線１００を監視する。抵抗３２２の値は、典型的には、１５０：１程度の比で抵抗３１４の値より著しく大きい。ノイズ・パルスのピーク振幅は、コンパレータが全振幅に達しない非常に狭いパルスを除いて、典型的には閾値あるいはその付近であるが、これらパルスの幅は、検出されつつあるノイズ信号に依存するので、不規則に変動しようとする。更に、ノイズ・パルスの間隔もまた不規則なレートで変動するが、所与の閾値設定に対しては、固定された平均レートが存在する。この平均レートは閾値に依存している。従って、パルスがハイである期間中、コンデンサ３２４は、抵抗３１４およびダイオード３１６を介して、論理パルスにおけるハイと抵抗３１４により決定されるレートで、かつコンデンサ３２４に依然として存在する如何なる電圧でも充電する。コンデンサ３２４は、最初に下記のように充電される。ノイズ・パルスがいったん終了すると、論理線は再びゼロになる。コンデンサ３２４には残留電圧が存在し、ダイオード３１６は逆バイアスされ、放電経路はこの時抵抗３２２を介することになる。（先に述べたように、抵抗３２２に対する値は、比較的長い時定数、１５０の係数を生じるように選定される。）別のパルスが進入すると、コンデンサ３２４は、更に少しだけ充電する。次に生じることは、非常に迅速に（即ち、数ミリ秒以内に）、コンデンサ３２４における電圧が平均発生レートに比例するレートで安定化することである。コンデンサ３２４と抵抗３２２間の大きな比を有する理由は、ノイズ・パルスが典型的に平均５０ナノ秒の幅となるためであり、レーザ測距装置１０の感度を最大化するこれら要素間の平均時間は２マイクロ秒程度でなければならない。一例として、５０％の電圧が要求されるものとすれば、かつロー状態の平均が１マイクロ秒間に生じつつある間にハイ状態が生じつつあるものとすれば、２０：１の比が生じることになる。それにも拘わらず、最適な比は、先に述べたように、約１５０：１であり、かつ平均パルス幅（典型的には、長さが３０ナノ秒程度）、および１．５ボルトの典型的電圧レベルを持っパルス繰返率（４マイクロ秒程度）が実験的に決定されている。ＯｐＡｍｐ３１８は、ノード３２０における「＋」入力ピンに電圧Ｖ３を有する、利得１のバッファとして構成されるが、１の利得である必要はない。外部回路を駆動するために、入力は高インピーダンスであり、出力は低インピーダンスである。ＯｐＡｍｐ３１８の出力に得られる電圧は、抵抗３３８、抵抗３４０、抵抗３４２および抵抗３３０を含む抵抗回路網へ送られる。線１０２における抵抗回路網の加算ノードは閾値制御になって、レーザ受信部２２（図３に示される）にＶ_threshold信号を与える。抵抗３３０の他の端部におけるＤＣ電圧を制御できるように、抵抗３３０はポテンショメータ３３２の中間タップに接続される。これは単にＤＣ電圧である。当該回路は、組合わせにおいて、ノイズ・パルスがなければ、Ｖ３がゼロおよびＶ_thresholdであり低い値へ低減するように、フィードバック回路網を含んでいる。最初に、Ｖ_thresholdがより高くなり、コンパレータ１３４（図３に示される）の「−」入力が「＋」入力より高くなり、始動時の状態として出力における論理値ローを強制する。ノード３２０におけるＶ３のレベルが低下するに伴い、コンパレータ１３４の「−」ピンにおける電圧レベルが正「＋」における相互インピーダンス増幅器１１６からの信号のレベルに接近し始める。この電圧レベルがノイズ区域に接近すると、ノイズ・パルスが現れ始める。ノイズ・パルスが現れ始めると直ちに、電荷がノード３２０に現れ、従ってＶ３が充電を停止し、この２つが一致する、即ちフィードバック点であると、停止する。基本的には、閾値における電圧は、ノイズ発生レートがＶ３をＶ_thresholdを維持するのに必要である電圧に維持するような点に設定される。Ｖ_thresholdにおける非常に小さな変化がノイズ発生レートの非常に大きな変化を生じるので、典型的にはＶ_thre _shold における１０ミリボルトの変化がノード３２０における電圧Ｖ３を約１ボルトだけ変化させる。この時生成されたのはやや高い利得のフィードバック・ループであり、従ってＶ_thresholdはノイズ発生レートを非常に厳密に追跡し、Ｖ３は非常に正確かつ迅速に安定することになる。このことは更に、バイアスを制御してＶ３を補償するよう強制することによって、ノイズ発生レートを調整する能力を提供する。ノード３２０における電圧Ｖ３は、ノイズ発生レートを表わす。ＮＳＥＴ１線３０８およびＮＳＥＴ２線３１０は、ローまたはハイに保持された時にノイズ・レートを異なる反射率の標的までの最大距離を得るように調整する如きマイクロコンピュータ２８からの２つの制御線である。線３０８と３１０の両方がハイにされると、Ｖ３が低減して一定の閾値ノイズを維持するように補償する。同様に、ポテンショメータ３３２は、閾値点がＶ３のレベルと共に設定されるような調整を行う。典型的には、Ｖ３点は、平均ノイズ発生レートに対する望ましい選択として０．５、１．０、１．５および２．０ボルトに等しく設定される。このため、抵抗３３８が抵抗３４０の値の略々２倍であるので、４つの電圧の組合わせが２分の１ボルトだけ電圧において略々隔って得られる。ポテンショメータ３３２は、第１の電圧レベルを０．５あるいは最後の１ないし２．０に設定するために用いられ、インターバル（ｉｎｔｅｒｖａｌ）は論理的制御線３０８、３１０のセットＮＳＥＴ１、ＮＳＥＴ２により決定される。明らかに、この試みは拡張することができ、４つの組合わせが先に述べ示されたレーザ測距装置１０の特定の実施において充分な解像度を提供する。線３０８と３１０の両者がハイである時には、Ｖ_threshold線１０２を含むノードに電流が注入され、これを補償するには、Ｖ３が低減しなければならず、従ってより少ない電流が抵抗３２６に流れ、またその逆となる。Ｖ３は、線３０８、３１０における論理的ハイおよびローの信号の順列に従って、これらの値に従う。抵抗３３０は、この全ブロックが存在する位置を設定するためにのみ用いられ、ポテンショメータ３３２は、初期設定点を確立するために用いられる。装置ごとのノイズ特性がやや変動するので、ポテンショメータ３３２が初期の装置特性の設定を可能にする。抵抗３４２は抵抗３３８、３４０よりも著しく低い値であり、その値は、線３１２における信号ＲＥＦＬＥＣＴＯＲＭＯＤＥがハイになることにより表明される時、Ｖ３がゼロまで低下するように、またゼロより低くなり得ないのでゼロに止まるように選定される。この時、フィードバック・ループが飽和状態となって有効ではなく、従ってＶ_thresholdもはや安定しない。動作において、線３１２は、０．４ボルト程度のかなりの電圧によりハイに引上げられ、その結果レーザ受信部２２を完全に消勢し、レーザ測距装置１０が逆反射装置にのみ応答するようにする。この動作モードにおいては、受信機が離調され、その非共働範囲が５００ヤードから約３０ないし４０ヤードまで低減し、その結果レーザ測距装置１０がレーザ・エネルギを供給源へ戻す高率の反射器を含む逆反射器または測距プリズムに対してラッチするのみである。可能な用途は、レーザ反射器がピンに取付けられ、感度の更に高い動作モードで信号が実際に背後あるいはグリーンの前方の木立から実際に戻され得る特定のゴルフ・ホールまでの距離を決定することも含んでいる。自動ノイズ閾値部３６の実体は、先に述べたように、閾値を制御するフィードバック・ループを形成する検出された平均ノイズ発生レートを含むフィードバック・ループである。この回路の使用は、閾値を手動で設定しようとする試みに比較して、レーザ測距装置１０の距離に略々５０％の増加を結果としてもたらす。ノイズ発生レートを設定することによって、ノイズ・パルスとレーザの戻りパルス間を弁別することを可能にするマイクロコンピュータ２７０でファームウエア・アルゴリズムを実現することにより前記事実を常に活用する唯一の方法でノイズ・パルスが充分な意図の下に生成される。レーザ発生プロセスにおいて発生する最初のパルスについてのアルゴリズムが何であれ、レーザ・パルスを生成しこれをパルスのスタック（ｓｔａｃｋ）に入れる。例えば、このスタックは、０ないし９が付された場所を持ち、１０パルスをスタックに保持することを可能にする。ＦＬＩＧＨＴ_TIMEの値がセーブされ、電力の帰還ごとに補正され、（マイクロコンピュータ２７０が戻り信号の電力レベルを決定して電力が戻るフライト・タイムを補正し）、スタックにおける場所の１つに置かれる。次のパルスの受取りと同時に、マイクロコンピュータ２７０は、次のパルスをスタックにおける残りの場所と比較する。最初は、大半の場所が空であり、競合が生じない。競合が見出されなければ、マイクロコンピュータ２７０はパルスをスタックに入れ、スタックにパルスを入れるだけで保持し、次いで最初に達すると、元に戻ってベースに重ね書きして、このためスタックにおけるパルス数Ｎの履歴を生じる。新たなパルスが入る時はいつも、マイクロコンピュータは、Ｎ＝１０である場合、競合について全スタックを比較して、前の１０パルスを競合について探索する。これを行う理由は、高いノイズ発生レートが最大感度を得るように慎重に設定されているので、多くのノイズ・パルスが生じるであろうが、ノイズ・パルスが不規則な発生となり精度の一致の機会が非常に低いことである。公差は任意の他のファームウエア・パラメータとして設定できるので、経験的に決定されたデフォルト値（ｄｅｆａｕｌｔｖａｌｕｅ）が典型的にロードされる。一例として、数ナノ秒の公差がノイズ・パルスではなく実際の標的であると見なされるように一致について設定される。アルゴリズムを用いて、プロセスは一致が得られるまで標的をロック・オンしようとし続ける。この一致は、（非常に好ましい結果を提供する）予め設定された公差内で僅かに２パルスでよく、あるいはより高い感度が要求されるならば、ノイズ・パルスではなく実際の標的を保証するため必要な信頼性に応じて３ないしＮの一致が指定される。１つの動作例において、最初のパルス（パルス0）が実際の標的であり得、８の％が後続し、９番目のパルスが再び標的であり、標的までの距離を正確に決定することができる。スタックは、レーザ測距装置１０がノイズ・レベルにどれだけ立入ることが必要かに従って、システムで利用可能な任意のメモリ限度までサイズを増加することができる。一致を見出した後、スタックにパルスを入れる必要ではなく、全ての後続パルスと、最初の一致平均が計測に寄与するパルスと一致するパルスのみを比較するため、一致値の平均が用いられる。別の一致するパルスが受取られる前にある数のパルスが経過するならば、ノイズに対する偶発的なロックオン（ｌｏｃｋ−ｏｎ）が達成されプロセスが再開することが仮定される。種々のパラメータを調整することにより、レーザ測距装置１０がどれだけノイズに立入る必要があるかの計測結果を得るのに要する時間の間でトレード・オフが可能である。自動ノイズ閾値部３６によりノイズ・レートを任意の要求に設定することができるので、時間と距離（距離範囲：ｒａｎｇｅ）とに対する最適な取得特性を提供するようにアルゴリズムを最適化することが可能である。Ｖ３の値が高いほど受信機からより多くのノイズが生じ、レーザ受信部２２が動作する感度が高くなる。生じるノイズ・パルスの確率はフライト・タイムに比例し、従って非常に「黒い」標的があると、最大距離（距離範囲）は少なくなるが、最大フライト・タイムもまた小さくなり、そのためより高いノイズ・レートを許容し得る。従って、より高い利得における動作が黒い標的に対して最良の距離（距離範囲）を提供することになる。一方、標的の反射率が非常に大きければ、高い利得は要求されず、従ってノイズ・レートを下げることができ、これがより長いフライト距離にわたり現れるノイズ・パルスの同じ確率を提供し、従って、明るく白い標的に対する迅速な捕捉が達成可能である。このため、モード・スイッチ２６を押すことにより、レーザ測距装置１０の異なる動作モードを選択することができる。一例として、１つのモードは、約９１４メートル（１０００ヤード）かそれ以上の距離までの反射する道路標識に距離を見出すために用いることができる。あるいはまた、レーザ測距装置１０を湿った黒い木の皮のようなものに照準をつけることは、最大射程力を僅かに約３２０〜３６６メートル（３５０〜４００ヤード）に減じ、従ってさもなければ、あったとして道路標識に当てるのに比較的長い時間を要する異なる動作モードが選択されるが、これは常にその場合のノイズ・パルスが生じることになるからである。モード・スイッチ２６は、これらの変数の設定が、標的の品質に応じてレーザ測距装置１０の距離を最大化することを可能にし、選択された標的品質の視覚的表示を視野内ＬＣＤディスプレイ３２上でオペレータに提示することができ、この場合第１のモードが最も明るい標的、即ち最大反射率の標的に対応し、Ｎ番目のモードは最も小さな反射率の標的に対応することになる。

【手続補正書】特許法第１８４条の８第１項【提出日】１９９６年８月１６日【補正内容】本発明は、信号送信装置の信号受信部において実際の戻り信号と関連ノイズとを弁別する方法において更に具現される。この方法は、一連の信号パルスを標的へ送信して、この標的からノイズと実際の信号パルスの両方を含む多数のあり得る反射信号パルスを受信するステップを含む。典型的なパルス値は、標的へ送られる一連の信号パルスに関してあり得る反射信号パルスの各々に対して割当てられ、典型的なパルス値の各々が典型的なパルス値の他の値に比較される。前記の典型的なパルス値の各々は、任意の予め定めた数の典型的なパルス値が指定された精度内で一致しかつ実際の戻り信号が予め定めた数の典型的なパルス値により表わされると決定されるまで比較され、あるいはこれらがより高精度の値を生じるように平均化される。本発明は、高精度であるが、経済的に製造することができ、かつオンボード・バッテリに基く電源を持つおそらくは１ポンド（０．４５ＫＧ）より軽い装置において個々に携帯可能な用途に適合する、正確で信頼し得るレーザ測距装置である。更に、本文に提供されるコンパクトな計器は、視認される標的の距離、種類および反射率に従って呼出される多数のユーザ選択可能標的捕獲動作モードを有する。当該測距装置は、約０．９１ｍ（１ヤード）より小さな解像度で約９１４ｍ（１０００ヤード）またはそれ以上の高精度の距離計測を提供し、計器の照準および動作中視野内のディスプレイ上に視認し得る多数のユーザ選択可能標的捕獲モードおよび強化された高精度計測モードを有する。設計内に包含された非常に有効な自己校正の正確なタイミング回路および自動ノイズ閾値回路が、多くの用途に対してコンパクトで低コストかつ信頼し得る測距計器を提供する。視野内表示の使用により、距離（距離範囲：ｒａｎｇｅ）情報は、標的物体を同時に視認しながら押しボタン・モード・スイッチの連続的な操作により、ユーザもまた計器の動作モードを目で見て選択することもできる。視野内ディスプレイにおける「高精度フラッグ」の視覚的表示と共に初期の計測に続いて、対象物に対する更に高精度な計測が達成される高精度動作モードもまた呼出すことができる。図８は、図１のレーザ測距装置の自動ノイズ閾値部の種々の構成要素ならびにこれらをレーザ受信部とＣＰＵに接続する信号を示す最終的な詳細図である。望ましい実施形態の説明まず図１において、本発明によるレーザ測距装置１０の論理ブロック図が示される。このレーザ測距装置１０は、関連部分において、トリガー・スイッチ１４により制御される如き主電源装置（ＰＳＵ）１２を含む。この主電源装置１２は、高電圧（ＨＶ）電源装置１６に接続されて、主電源装置１２と関連する動作電力をレーザ送信部１８へ供給する。レーザ送信部１８は、レーザ測距装置１０の動作時に、レーザ発射ダイオード２０を付勢して、レーザ信号を物体に指向させる。レーザ送信部１８はまた、／ＦＩＲＥ信号を以下本文において更に詳細に述べるように、中央処理手段（ＣＰＵ）部２８へ供給する。主電源装置１２はまた、レーザ発射ダイオード２０から発射されたレーザ信号が物体から折返し反射される時、入力としてレーザ受信ダイオード２４により生成される信号を更に有するレーザ受信部２２へ動作電力を供給する。レーザ受信部２２は、Ｖ_threshold信号とＲＸ（ＯＵＴ＋）信号とをそれぞれ、共に以下本文で更に詳細に述べる自動ノイズ閾値部３６と高精度タイミング部３４とに供給する。ＣＰＵ部２８は、１つの入力としてモード・スイッチ２６から信号を受取り、このスイッチによりオペレータがレーザ測距装置１０の動作モードと機能的動作を変更することができる。発振器３０は、クロック信号をＣＰＵ部２８ならびに高精度タイミング部３４に供給する。ＣＰＵ部２８は、レーザ測距装置１０からその視認スコープ１１を介して視野内液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）３２上に視認される如き物体までの距離を表わす出力を提供する。を介して回路接地線６０に接続されている。コンデンサ８４は、ダイオード８２のカソードをトランジスタ５４の共通接続されたコレクタとトランジスタ５６のベースとに接続する。トランジスタ５４の共通接続されたコレクタとトランジスタ５４のベースは、抵抗８８と抵抗９０を含む分圧器回路網を介して回路接地線に接続される。抵抗８８と抵抗９０との間に接続された抵抗９２は、高精度タイミング部３４（図１に示される）に印加するため線９４でＲＥＦ信号を与える。次に図３において、レーザ受信部２２が更に詳細に示される。レーザ受信部２２の出力信号は、先に図１に示された如き高精度タイミング部３４と自動ノイズ閾値部３６へ印加するためそれぞれ線１００および１０２に与えられるＲＸ（ＯＵＴ＋）信号（図４および図８）およびＶ_threshold信号（図８）である。受信（ＲＸ）ＢＩＡＳ信号を与える＋５０ボルトの電源は、供給線１０４でＨＶ電源装置１６からレーザ受信部２２へ入力される。コンデンサ１１０、１１４と関連する抵抗１０８、１１２を含む低域通過フィルタ回路網１０６は、供給線１０４を回路接地線６０に接続してバイアス信号をレーザ受信ダイオード２４のカソードへ与える。レーザ受信ダイオード２４は、そのアノードがトランジスタ１１８のベースに接続され、このトランジスタはトランジスタ１２０、１２２、１２４と関連して、高精度コンパレータ１３４の「＋」入力に容量結合されるノード１２６に出力を与える相互インピーダンス増幅器１１６を含む。＋５ボルトの電源は、抵抗１３０とコンデンサ１３２を含む低域通過フィルタを介して相互インピーダンス増幅器１１６へ入力されるように主電源装置１２（図１に示される）からレーザ受信部２２に入力される。＋５ボルトのＲＸ電源電圧もまた、抵抗１３６を介して高精度コンパレータ１３４のＶ＋入力に接続され、コンデンサ１３８を介して回路接地線に接続される。高精度コンパレータ１３４の「＋」入力は、ノード中間抵抗１４２と抵抗１４４とを介して＋５ボルトのＲＸ電圧ソースと回ＴＩＭＥＲ信号を線２５０で受取る。マイクロコンピュータ２７０に対する別の入力は、レーザ送信部１８（図１に示された）からの線８０における／ＦＩＲＥ信号、ならびに高精度タイミング部３４（図４に示される如き）からの線１９６におけるＡ／ＤＰＯＷＥＲＣＯＲＲＥＣＴＩＯＮ信号である。線２９４におけるＭＯＤＥ入力信号は、さもなければ抵抗２９２を介して＋５ボルトに保持されるモード・スイッチ２６から受取られる。マイクロコンピュータ２７０は、自動ノイズ閾値部３６（図１に示された）へ入力されるように、それぞれ線３０８および３１０にＮＳＥＴ１信号およびＮＳＥＴ２信号を与え、ならびに線３１２にＲＥＦＬＥＣＴＩＯＮＭＯＤＥ信号を与える。全体的な動作において、レーザ測距装置１０がトリガー・スイッチ１４の手動操作に応答してレーザ発射ダイオード２０を通るよう電流パルスを入れることにより始動される時、線９４の基準信号（ＲＥＦ）がレーザ送信部１８（図２に示された）により生成される。線９４のＲＥＦ信号は、光パルス自体からではなくレーザ発射ダイオード２０を流れる電流から得られ、レーザの発光時間を正確に示すのに充分に正確である。このＲＥＦ信号は、最終的にはフリップフロップ１５８のＣＬＫ入力端子へ入力され、このフリップフロップはそのＱ出力が送信ゲート２０４に接続され、このゲートがトランジスタ２１０を含む電流スイッチをターンオンして、コンデンサ２４４の充電を開始する。線１００における受信パルス（ＲＸ（ＯＵＴ＋））がレーザ受信部２２（図３に示された）から戻ると、このパルスがフリップフロップ１６２をそのＣＬＫ入力でトリガーする。フリップフロップ１６２は、そのＱ出力がインバータ２０２の入力に接続され、このインバータは送信ゲート２０４をオフにして電流パルスを停止させる。この時、一定電流シンクがコンデンサ２４４を放電させる。このように、コンデンサ２４４が比較的大きな電流、１０ミリアンペア程度で満充電され、その後レーザ発射ダイオード２０からのレーザの始動から標的からレーザ受信ダイオード２４へ戻る反射までのレーザ・パルスの全フライト・タイムにわたって印加される小さな電流、１０マイクロアンペア程度で放電される。レーザ測距装置１０が他のレーザに基く距離決定計器より短い最大距離を意図されるので、この手法の使用は、内挿動作が後続する別個のカウント用発振器を必要とせず、全フライト・タイムは１０００の係数だけ実質的に拡張され、従って拡張された結果がカウントされる。コンデンサ２４４を高速で充電した後にこれを放電し、次に放電に要した時間を監視することにより、フライト・タイムは、ＣＰＵ部２８におけるより遅いクロックが正確にカウントできるように延長される。ＣＰＵ部２８で用いられるマイクロコンピュータ２７０は、１．５マイクロ秒の解像度を持ち、到来するフライト・タイムが高精度タイミング部３４に対する入力側で１０００の係数で延長されたので、１．５ナノ秒の解像度と等価であり、これは９インチ（約２２８ミリメートル）程度のレーザ測距装置１０に対する計測の解像度に対応する。従って、レーザ測距装置１０が９インチ（約２２８ミリメートル）の解像度を持つ１ヤード（約０．９１メートル）計器として意図されるものとすると、１０００ヤード（約９１４メートル）までの距離を１ヤード（約０．９１メートル）の精度で計測し得る充分な解像度が提供される。レーザ測距装置１０の高精度タイミング部３４は、以下に更に詳細に述べるように、ゼロ校正、固定パルス幅校正およびレーザ計測機能を含む３つの別個の動作モードを有する。トランジスタ２１０、２１４、２１２（図５に示された）を含む高精度タイミング部３４の部分は、フライト・タイム積分拡大器（ｉｎｔｅｇｒａｔｉｎｇｆｌｉｇｈｔｔｉｍｅｅｘｐａｎｄｅｒ）の中枢部である。トランジスタ２１０は、レーザ動作モードにおけるレーザのフライト・タイムの期間中ターンオンされ、また校正モードの間校正パルスがそこに供給される期間中ターンオンされる電流スイッチとして機能する。後者の事例では、校正パルスはフリップフロップ１５８を介してシフト・レジスタ１６０により供給され、典型的には１０マイクロアンペアの電流をソースする電流ソースとして機能するためトランジスタ２１０を実際にオン／オフさせるように、校正パルスの開始および終了が送信ゲート２０４を介してゲートされる。トランジスタ２１０をターンオンする前に、トランジスタ２１４は最初にターンオフされねばならず、またシステムが全計測シーケンスを開始する用意のあるリセット状態にある時、トランジスタ２１０がオフされることに注意すべきである。システムにおける電流源であるトランジスタ２１２は常にオンであり、典型的いは１０マイクロアンペア程度の電流を流す。リセット条件では、トランジスタ２１４がオンになり、これが電圧をコンデンサ２４４の一番上の極板の電圧をノード２２８におけるＶ１として示される電圧レベルにクランプする。電圧Ｖ２は、コンパレータ２３６の「− 」入力におけるノード２３２の電圧として規定される。また、金属酸化膜シリコン電界効果トランジスタ（ＭＯＳＦＥＴ）がトランジスタ２１０に対して使用でき、かつ図示されたバイポーラ・デバイスよりはるかに低いオフセットを呈することを知るべきである。しかし、バイポーラ・トランジスタの比較的低コストと、信号の処理中は如何なるオフセットも打消すという事実により、バイポーラ・トランジスタが当目的のためには全く充分である。トランジスタ２１４がオンである時、コンデンサ２４４の正極板における電圧は、電圧Ｖ１に、小さな値でありかつ典型的には５０ミリボルト程度のトランジスタ２１０による固定オフセット値を加えた値にクランプされる。ゼロ校正機能よってトランジスタ２１４がターンオンされ、これにより正の電流を抵抗２４８を介してそのベースへ印加する。このゼロ校正を開始するには、線２５０におけるＴＩＭＥＲ信号が表明されて、ＣＰＵ部２８のマイクロコンピュータ２７０へ与えられる。図６に示されるＳＴ６２４０装置を用いて、マイクロコンピュータのＴＩＭＥＲピンがハイに保持される時、このデバイスはカウントをしつつある。反対に、前記のピンがローに許容される時は、マイクロコンピュータはカウントを停止する。動作において、出力コンパレータ２３６は、コンデンサ２４４の最上極板における電圧がＶ２より大きいか小さいかを決定し、その出力がマイクロコンピュータ２７０におけるＴＩＭＥＲピンがハイかローかを決定する。通常のリセット条件では、コンパレータ２３６の出力はハイであり、このことはタイマのアクティブ状態（ａｃｔｉｖｅ）を意味する。逐次、インバータ２０２は、１ヤード（約０．９１メートル）より低い解像度の計測のために充分な精度を提供するが、温度により僅かに変化する約７６０ナノ秒の合計遅延に対して約１０ナノ秒の付加的な遅れ、おそらくは１ないし２ナノ秒の遅れを加算する。トランジスタ２１０は、Ｔ₆とＴ₇間の期間だけターンオンされて，図７Ａに関して先に示されたと同じレートでコンデンサ２４４に非常に迅速に充電し次いで放電することを可能にする。Ｖ１がＶ２のレベルに達すると、ＴＩＭＥＲ信号は時点Ｔ₈でローになる。Ｔ₅とＴ₆におけるクランプ解除間の５０マイクロ秒の遅延が、比較的安価なバイポーラ・デバイスであるので、クランプ・トランジスタ２１４を完全にターンオフさせる。その代わりにＭＯＳＦＥＴが用いられたならば、そのターンオフは仮想的に瞬時となり、これが生じた付加的な遅延は、マイクロコンピュータ２７０が次の命令を充分に早く発行できないため問題とならない。バイポーラ・デバイスを用いる場合は、放電が線形的になるためには約２０マイクロ秒が要求され、コンデンサ２４４の充電によるステップを除いて、Ｔ₇ とＴ₈間の放電カーブはゼロ校正におけるＴ₁ないしＴ₃の勾配と同じである。その結果、ＺＥＲＯ_TIMEの値はＴ₃−Ｔ₀と等しく、ＣＡＬ_TIMEの値は、ＺＥＲＯ_TI _ME によらずＣＡＬ_TIME値による時間に等しく、即ち、Ｔ₈−Ｔ₄−ＺＥＲＯ_TIME値、あるいはＴ₈−Ｔ₃である。従って、実際には、非常に小さなフライト・タイムは事実上無視され、ＣＡＬ_TIME の値が知られる。従って、ゼロ校正機能と既知の校正されたパルス幅の付加により、ゼロ時の時間遅延が既知のパルス幅に対する時間遅延と共に知られ、コンデンサ２４４の一定の線形放電による距離の決定のための原点と尺度を提供する。特に図７Ｃにおいて、レーザ計測動作モードにおける高精度タイミング部３４の動作が示される。レーザ計測動作は、時点Ｔ₉におけるシフト・レジスタ１６０に対する線１５４におけるＮＯＲＭ／ＣＡＬ信号がハイに保持され、フリップフロップ１５８、１６２がトリガーすることを可能にするため線１５６における／ＲＥＳＥＴ信号がハイとなることを除いて、固定パルス幅校正（ｆｉｘｅｄｐｕｌｓｅｗｉｄｔｈｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎ）モードと実質的に同じである。時点Ｔ₁₀においてはタイマが始動され、時点Ｔ₁₁（正確には、Ｔ１１−Ｔ１０はＴ₅−Ｔ₄に等しく、Ｔ₁−Ｔ₀に等しい関係と同じ）では、クランプが解除される。通常は、５０マイクロ秒の待ちがあり、従って、マイクロコンピュータ２７０が始動シーケンスを開始するため線８０に／ＦＩＲＥ信号を表明する時にレーザ・パルスが発射される。レーザ発射ダイオード２０の始動と同時に、レーザ送信部が線９４でＲＥＦ信号を高精度タイミング部３４のフリップフロップ１５８のＣＬＫ入力に向けて送出する。これが送信ゲート２０４を開路し、この状態が電流ソース・トランジスタ２１０をターンオンし、これが更にコンデンサ２４４を既知のレートで充電する。反射されたレーザ・パルスがレーザ受信部２２（図３に示された）のレーザ受信ダイオード２４により検出されると、線１００のＲＸ（ＯＵＴ＋）信号がフリップフロップ１６２のＣＬＫ入力へ指向される。フリップフロップ１６２のＱ出力信号がインバータ２０２により反転され、これが送信ゲート２０４をターンオフし、その結果電流源トランジスタ２１０カルーザ・パルスのフライト・タイム期間中オンとなってコンデンサ２４４をこのフライト・タイム期間中タイマにより決定されるレベルに充電する。コンデンサ２４４に印加される電荷は、標的までの距離に従って、僅かに数ミリアンペア（実質的にはゼロの距離およびフライト距離）から２ボルト（最大の射程およびフライト距離）までのいずれかである。時点Ｔ₁₂は、ＲＥＦ信号により示される如きレーザの発光を表わし、Ｔ₁₃はＲＸ（ＯＵＴ＋）信号により示される如き反射されたレーザ信号の受取りを表わす。トランジスタ２１０は、Ｔ₁₂においてターンオンされ、Ｔ₁₃においてターンオフされる。結果として、Ｔ_14A（Ｔ₁₂とＴ₁₃が実質的に一致する時の最小距離）とＴ_14B（レーザ測距装置１０の最大射程）間の任意の時間で、Ｖ１はＶ２に等しくなる。時点Ｔ_14AないしＴ_14Bは、Ｖ１の値がＶ２のレベルより低く放電されコンパレータ２３６の出力がタイマを停止する状態を変化させる時間（標的までの距離に依存する）の範囲を表わす。介在する障害ではなく所定の標的に対して計測が行われることになる。これは、設定されたタイマ期間が経過するまでフリップフロップ１６２がトリガーすることを許容しないことによって達成される。トランジスタ１７４はホールド・オフ距離（距離範囲）までの延長を可能にするため用いられるスイッチング装置であり、ゲート１８０がコンデンサ１９４の放電レートと関連して受信パルス幅を決定するために用いられる。これは、組込まれたアナログ／ディジタル（Ａ／Ｄ）・コンバータを持つマイクロコンピュータ２７０がコンデンサ１９４における残留電圧を決定すること、従ってパルス幅の計測（戻り信号電力の計測値）を得ることを許容し、これによりこの電力変動について補正してより高い測距精度を得るため内部の索引テーブルを用いることを許容する。線１５６における論理リセット信号／ＲＥＳＥＴがローである時、トランジスタ１９０がコンデンサ１９４を＋５ボルトのレール（ｒａｉｌ）にクランプする。レーザ計測ルーチンの間、トランジスタ１９０はターンオフされる。パルスがその後到達すると、このビットがトランジスタ２００をターンオンし、コンデンサ１９４における電圧が当該パルスの持続時間中抵抗１９８を介して放電される。コンデンサ１９４における電荷は、到来電力の作用を決定するためプロセッサによりディジタル化される。次に更に図８において、レーザ測距装置１０の自動ノイズ閾値部３６が示される。この自動ノイズ閾値部３６が、抵抗３１４を介して入力するための線１００でレーザ受信部２２（図１に示される）からＲＸ（ＯＵＴ＋）信号を受取る。抵抗３１４は、カソードがＶ₃ノード３２０を形成する演算増幅器（ＯｐＡｍｐ）３１８の「＋」入力に接続されたダイオード３１６のアノードに接続される。Ｖ₃ ノード３２０は、抵抗３２２とコンデンサ３２４の並列組合わせを介して回路接地線に接続される。ＯｐＡｍｐ３１８の出力は、その「−」入力と共に、Ｖ_th _reshold 信号をレーザ受信部２２（図１に示される）に供給する線１０２に抵抗３２６を介して再び接続される。線１０２は、抵抗３３０を介してポテンショメータ３３２の中央タップに接続され、このポテンショメータはその一端子が抵抗３３４を介して＋５ボルトのソースに接続され、他の端子が抵抗３３６を介して回路接地線に接続されている。マイクロコンピュータ２７０からの線３０８および３１０（図６に示される）が、それぞれ抵抗３３８および３４０を介して線１０２に接続されている。更に、マイクロコンピュータ２７０からの線３１２は、図示のように、抵抗３４２を介して線１０２に接続されている。動作において、自動ノイズ閾値部３６は、ＣＰＵ部２８（図６に示される）と関連して、簡単に構成されるもレーザ受信部２２（図３に示される）に対する非常に有効な閾値調整を行う。図３に示されるように、レーザ受信ダイオード２４が、そのバイアスのため低域通過フィルタ回路網１０６を含むノイズ除去ネットワークを介して供給される（約５０ボルトの）高電圧電源を用いる。このダイオード２４は、相互インピーダンス増幅器１１６のアクティブな回路要素を含むトランジスタ１１８、１２０、１２２、１２４により増幅される短い電流パルスを生じる一般に短期間のレーザ・パルスである到来するレーザ光に比例する出力電流に応答する。相互インピーダンス増幅器１１６は、レーザ受信ダイオード２４に衝突する到来レーザ・パルスに比例する出力電圧パルスを生じる。相互インピーダンス増幅器１１６の出力は、高速度コンパレータであるコンパレータ１３４の「＋」入力に容量的に結合されている。この「＋」入力に対するレーザ・パルス入力が「−」閾値ピンにおける電圧により決定される閾値と交差する時、正の出力パルスが生成される。性能を最大化するために、コンパレータ１３４の閾値は、レーザ測距装置１０から最大性能を取得するため最も弱いものであり得るレーザ・パルスを検知するため最大感度に設定されなければならない。従来の試みは、この閾値を調整するため、ディジタル制御部またはポテンショメータの使用を含む。しかし、これらの試みは、時間および温度の変化にわたり受信機の利得が、不規則なレートで変動するが、所与の閾値設定に対しては、固定された平均レートが存在する。この平均レートは閾値に依存している。従って、パルスがハイである期間中、コンデンサ３２４は、抵抗３１４およびダイオード３１６を介して、論理パルスにおけるハイと抵抗３１４により決定されるレートで、かつコンデンサ３２４に依然として存在する如何なる電圧でも充電する。コンデンサ３２４は、最初に下記のように充電される。ノイズ・パルスがいったん終了すると、論理線は再びゼロになる。コンデンサ３２４には残留電圧が存在し、ダイオード３１６は逆バイアスされ、放電経路はこの時抵抗３２２を介することになる。（先に述べたように、抵抗３２２に対する値は、比較的長い時定数、１５０の係数を生じるように選定される。）別のパルスが進入すると、コンデンサ３２４は、更に少しだけ充電する。次に生じることは、非常に迅速に（即ち、数ミリ秒以内に）、コンデンサ３２４における電圧が平均発生レートに比例するレートで安定化することである。コンデンサ３２４と抵抗３２２間の大きな比を有する理由は、ノイズ・パルスが典型的に平均５０ナノ秒の幅となるためであり、レーザ測距装置１０の感度を最大化するこれら要素間の平均時間は２マイクロ秒程度でなければならない。一例として、５０％の電圧が要求されるものとすれば、かつロー状態の平均が１マイクロ秒間に生じつつある間にハイ状態が生じつつあるものとすれば、２０：１の比が生じることになる。それにも拘わらず、最適な比は、先に述べたように、約１５０：１であり、かつ平均パルス幅（典型的には、長さが３０ナノ秒程度）、および１．５ボルトの典型的電圧レベルを持つパルス繰返率（４マイクロ秒程度）が実験的に決定されている。ＯｐＡｍｐ３１８は、ノード３２０における「＋」入力ピンに電圧Ｖ３を有する、利得１のバッファとして構成されるが、１の利得である必要はない。外部回路を駆動するために、入力は高インピーダンスであり、出力は低インピーダンスである。ＯｐＡｍｐ３１８の出力に得られる電圧は、抵抗３３８、抵抗３４０、抵抗３４２および抵抗３３０を含む抵抗回路網へ送られる。線１０２における抵抗回路網の加算ノードは閾値制御になって、レーザ受信部２２（図３に示される）にＶ_threshold信号を与える。抵抗３３０の他の端部におけるＤＣ電圧を制御できるように、抵抗３３０はポテンショメータ３３２の中間タップに接続される。当該回路は、組合わせにおいて、ノイズ・パルスがなければ、Ｖ３がゼロおよびＶ_thresholdであり低い値へ低減するように、フィードバック回路網を含んでいる。最初に、Ｖ_thresholdがより高くなり、コンパレータ１３４（図３に示される）の「−」入力が「＋」入力より高くなり、始動時の状態として出力における論理値ローを強制する。ノード３２０におけるＶ３のレベルが低下するに伴い、コンパレータ１３４の「−」ピンにおける電圧レベルが正「＋」における相互インピーダンス増幅器１１６からの信号のレベルに接近し始める。この電圧レベルがノイズ区域に接近すると、ノイズ・パルスが現れ始める。ノイズ・パルスが現れ始めると直ちに、電荷がノード３２０に現れ、従ってＶ３が充電する。Ｖ１とＶ３が一致すると、フィードバック点に達して充電が停止する。基本的には、閾値における電圧は、ノイズ発生レートがＶ３をＶ_thresholdを維持するのに必要である電圧に維持するような点に設定される。Ｖ_thresholdにおける非常に小さな変化がノイズ発生レートの非常に大きな変化を生じるので、典型的にはＶ_th _reshold における１０ミリボルトの変化がノード３２０における電圧Ｖ３を約１ボルトだけ変化させる。この時生成されたのはやや高い利得のフィードバック・ループであり、従ってＶ_thresholdはノイズ発生レートを非常に厳密に追跡し、Ｖ３は非常に正確かつ迅速に安定することになる。このことは更に、バイアスを制御してＶ３を補償するよう強制することによって、ノイズ発生レートを調整する能力を提供する。ノード３２０における電圧Ｖ３は、ノイズ発生レートを表わす。ＮＳＥＴ１線３０８およびＮＳＥＴ２線３１０は、ローまたはハイに保持された時にこれらがノイズ・レートを異なる反射率の標的までの最大距離（距離範囲）を得るように調整する如きマイクロコンピュータ２８からの２つの制御線である。線３０８と３１０の両方がハイにされると、Ｖ３が低減して一定の閾値ノイズを維持するように補償する。同様に、ポテンショメータ３３２は、閾値点がＶ３のレベルと共に設定されるような調整を行う。典型的には、Ｖ３点は、平均ノイズ発生レートに対する望ましい選択として０．５、１．０、１．５および２．０ボルトに等しく設定される。このため、抵抗３３８が抵抗３４０の値の略々２倍であるので、４つの電圧の組合わせが２分の１ボルトだけ略々隔てられて得られる。ポテンショメータ３３２は、第１の電圧レベルを０．５あるいは最後の１ないし２．０に設定するために用いられ、インターバル（ｉｎｔｅｒｖａｌ）は論理的制御線３０８、３１０のセットＮＳＥＴ１、ＮＳＥＴ２により決定される。明らかに、この試みは拡張することができ、４つの組合わせが先に述べ示されたレーザ測距装置１０の特定の実施において充分な解像度を提供する。線３０８と３１０の両者がハイである時には、Ｖ_threshold線１０２を含むノードに電流が注入され、これを補償するには、Ｖ３が低減しなければならず、従ってより少ない電流が抵抗３２６に流れ、またその逆となる。Ｖ３は、線３０８、３１０における論理的ハイおよびローの信号の順列に従って、これらの値に従う。抵抗３３０は、この全ブロックが存在する位置を設定するためにのみ用いられ、ポテンショメータ３３２は、初期設定点を確立するために用いられる。装置ごとのノイズ特性がやや変動するので、ポテンショメータ３３２が初期の装置特性の設定を可能にする。抵抗３４２は抵抗３３８、３４０よりも著しく低い値であり、その値は、線３１２における信号ＲＥＦＬＥＣＴＯＲＭＯＤＥがハイになることにより表明される時、Ｖ３がゼロまで低下するように、またゼロより低くなり得ないのでゼロに止まるように選定される。この時、フィードバック・ループが飽和状態となって有効ではなく、従ってＶ_thresholdはもはや安定しない。動作において、線３１２は、０．４ボルト程度のかなりの電圧によりハイに引上げられ、その結果レーザ受信部２２を完全に消勢し、レーザ測距装置１０が逆反射装置にのみ応答するようにする。この動作モードにおいては、受信機が離調され、その非共働範囲が５００ヤードから約３０ないし４０ヤードまで低減し、その結果レーザ測距装置１０がレーザ・エネルギを供給源へ戻す高率の反射器を含む逆反射器または測距プリズムに対してラッチするのみである。可能な用途は、レーザ反射器がピンに取付けられ、感度の更に高い動作モードで信号が実際に背後あるいはグリーンの前方の木立から実際に戻され得る特定のゴルフ・ホールまでの距離を決定することも含んでいる。自動ノイズ閾値部３６の実体は、先に述べたように、閾値を制御するフィードバック・ループを形成する検出された平均ノイズ発生レートを含むフイードバック・ループである。この回路の使用は、閾値を手動で設定しようとする試みに比較して、レーザ測距装置１０の距離に略々５０％の増加を結果としてもたらす。ノイズ発生レートを設定することによって、ノイズ・パルスが常時故意に発生され、マイクロコンピュータ２７０でファームウエア・アルゴリズムを実現することにより前記事実を活用する唯一の方法がノイズ・パルスとレーザ戻りパルス間を弁別する。このアルゴリズムは下記のように動作する。即ち、レーザ発生プロセスにおいて、発生する最初のパルスと同時に、このアルゴリズムが、レーザ・パルスを取得してこれをパルスのスタック（ｓｔａｃｋ）に入れる。例えば、このスタックは、０ないし９が付された場所を持ち、１０パルスをスタックに保持することを可能にする。ＦＬＩＧＨＴ_TIMEの値がセーブされ、電力の帰還ごとに補正され、（マイクロコンピュータ２７０が戻り信号の電力レベルを決定して電力が戻るフライト・タイムを補正し）、スタックにおける場所の１つに置かれる。次のパルスの受取りと同時に、マイクロコンピュータ２７０は、次のパルスをスタックにおける残りの場所と比較する。最初は、大半の場所が空であり、競合が生じない。競合が見出されなければ、マイクロコンピュータ２７０はパルスをスタックに入れ、スタックにパルスを入れるだけで保持し、次いで最初に達すると、元に戻ってベースに重ね書きして、このためパルス数Ｎの履歴をスタックに生成される。新たなパルスが入る時はいつも、マイクロコンピュータは、Ｎ＝１０であれば、競合について全スタックを比較して、前の１０パルスを競合について探索する。これを行う理由は、高いノイズ発生レートが最大感度を得るように慎重に設定されているので、多くのノイズ・パルスが生じるであろうが、ノイズ・パルスが不規則な発生となり精度の一致の機会が非常に低いことである。公差は任意の他のファームウエア・パラメータとして設定できるので、経験的に決定されたデフォルト値（ｄｅｆａｕｌｔｖａｌｕｅ）が典型的にロードされる。一例として、数ナノ秒の公差がノイズ・パルスではなく実際の標的であると見なされるように一致について設定される。アルゴリズムを用いて、プロセスは一致が得られるまで標的をロック・オンしようとし続ける。この一致は、（非常に好ましい結果を提供する）予め設定された公差内で僅かに２パルスでよく、あるいはより高い感度が要求されるならば、ノイズ・パルスではなく実際の標的を保証するため必要な信頼性に応じて３ないしＮの一致が指定される。１つの動作例において、最初のパルス（パルス０）が実際の標的であり得、８の％が後続し、９番目のパルスが再び標的であり、標的までの距離を正確に決定することができる。スタックは、レーザ測距装置１０がノイズ・レベルにどれだけ立入ることが必要かに従って、システムで利用可能な任意のメモリ限度までサイズを増加することができる。一致を見出した後、スタックにパルスを入れる必要ではなく、全ての後続パルスと、最初の一致平均が計測に寄与するパルスと一致するパルスのみを比較するため、一致値の平均が用いられる。別の一致するパルスが受取られる前にある数のパルスが経過するならば、ノイズに対する偶発的なロックオン（ｌｏｃｋ−ｏｎ）が達成されプロセスが再開することが仮定される。種々のパラメータを調整することにより、請求の範囲１．電力を提供するための内部電源装置を含むレーザ測距装置において、標的に対して送信される多数のレーザ・パルスを生成するレーザ送信部と、前記標的から反射されたレーザ・パルスを受信するレーザ受信部と、前記レーザ送信部と前記レーザ受信部とに接続されて、前記レーザ・パルスと前記反射レーザ・パルスとのフライト・タイムを決定する高精度タイミング部と、前記レーザ受信部に接続されて、中央処理部に応答して前記反射レーザ・パルスに対する所望の信号／雑音比を自動的に決定し、かつ一連のあり得る戻りパルス値を前記中央処理部へ提供する自動ノイズ閾値部と、前記高精度タイミング部に接続されて、前記レーザ・パルスのフライト・タイムと前記反射レーザ・パルスの前記フライト・タイムとから得られる前記標的までの距離範囲を決定する中央処理部と、前記中央処理部に接続されて、前記距離範囲を視覚的に表示するディスプレイとを備えるレーザ測距装置。２．前記中央処理部と前記高精度タイミング部とに接続されて、基準クロック信号を生じる発振器を更に備える請求項１記載のレーザ測距装置。３．前記電源装置に接続されて、前記レーザ送信部に前記レーザ・パルスを送信させる手動操作可能なトリガー・スイッチを更に備える請求項１記載のレーザ測距装置。４．前記標的捕獲モードに応答して前記自動ノイズ閾値部の前記信号／雑音比を変更する前記中央処理装置に接続されて、前記レーザ測距装置の標的捕獲モードを選択する手動操作可能なモード・スイッチを更に備える請求項１記載のレーザ測距装置。５．予め定めた数の前記戻りパルス値が指定された精度内で一致するまで、前記中央処理部が、予め定めた数の前記あり得る戻りパルス値をスタックに置き、この時前記予め定めた数の前記戻りパルス値の平均値が前記標的までの前記距離範囲を決定するため用いられる請求項１記載のレーザ測距装置。６．前記自動ノイズ閾値回路の前記所望の信号／雑音比が、標的の反射率の種類の手動選択に応答して前記中央処理装置により決定される請求項１記載のレーザ測距装置。７．前記高精度タイミング部が、前記レーザ・パルスに対するゼロの時間値（ＺＥＲＯ_TIME）を決定する手段と、前記レーザ・パルスに対する校正時間値（ＣＡＬ_TIME）を決定する手段と、前記レーザ・パルスに対するレーザ・フライト・タイム値（ＬＡＳＥＲ_TIME）を決定する手段と、を含み、前記標的まで前記距離範囲が、量（ＬＡＳＥＲ_TIME−ＺＥＲＯ_TIME）／（ＣＡＬ_TIME−ＺＥＲＯ_TIME）と直接関連する請求項１記載のレーザ測距装置。８．前記高精度タイミング部が、前記レーザ送信部からの前記レーザ・パルスの１つの送信に先立ち、前記中央処理部に対して開始タイマ信号を与え、また前記レーザ受信部による前記反射レーザ・パルスの対応する１つの受信に応答して、前記中央処理部に対して停止タイマ信号を与える請求項１記載のレーザ測距装置。９．前記ディスプレイが、前記レーザ測距装置に対する光学的表示要素内部で視認可能である請求項１記載のレーザ測距装置。１０．前記モード・スイッチの連続的動作が、前記ディスプレイ上で前記レーザ測距装置に対する複数の標的捕獲モードを表示する請求項４記載のレーザ測距装置。１１．前記レーザ測距装置が、前記標的までの前記距離範囲を第１の精度で最初に決定し、次いで前記標的までの前記距離範囲を第２のより高い精度で決定し続ける請求項１記載のレーザ測距装置。１２．前記第２のより高い精度で決定された前記標的までの前記距離範囲が、第２のより高い精度で決定された前記距離範囲の表示を伴って前記ディスプレイに表示される請求項１１記載のレーザ測距装置。１３．前記標的に向かうパルスのフライト・タイムに基いて標的までの距離範囲を決定する方法において、第１および第２の基準電圧レベルを確立する最初のステップと、前記第２の基準電圧レベルをクランプ解除する最初のステップと、前記第２の基準電圧レベルが第１のレートで前記第１の基準電圧レベルまで減衰することを許容する最初のステップと、前記第１および第２の基準電圧レベルが等しくなるまで、前記クランプ解除ステップからの第１の基準時間Ｔ１_refを記憶する最初のステップと、前記第１および第２の基準電圧レベルを再び確立するステップと、前記第２の基準電圧レベルをクランプ解除する２番目のステップと、第３の基準電圧レベルを確立するため予め定めた期間だけ前記第１のレートより高い第２のレートで前記第２の基準電圧レベルを増加させるステップと、前記第３の基準電圧レベルが前記第１のレートで前記第１の基準電圧レベルまで減衰することを許容するス２番目のテップと、前記第１および第３の基準電圧レベルが等しくなるまで、前記２番目のクランプ解除ステップからの第２の基準時間Ｔ２_refを記憶する２番目のステップと、前記第１および第２の基準電圧レベルを再び再確立するステップと、前記第２の基準電圧レベルをクランプ解除する３番目のステップと、第４の基準電圧レベルを確立するため、前記標的までの前記パルスの前記フライト・タイムと関連する期間だけ、前記第２の基準電圧レベルを前記第２のより高いレートで再び増加するステップと、前記第４の基準電圧レベルが前記第１のレートで前記第１の基準電圧レベルまで減衰することを許容する３番目のステップと、前記第１および第４の基準電圧レベルが等しくなるまで、前記３番目のクランプ解除ステップからの第３の基準時間Ｔ３_refを記憶する３番目のステップと、前記標的までの前記距離範囲を（Ｔ３_ref−Ｔ１_ref）／（Ｔ２_ref−Ｔ１_ref）に比例するものとして計算するステップとを含む方法。１４．前記の確立する最初のステップと、前記再確立ステップと、前記再再確立ステップとが、前記第２の電圧レベルでコンデンサの電圧をクランプすることにより実行される請求項１３記載の方法。１５．前記クランプ解除する最初、２番目および３番目のステップが、トランジスタ・スイッチにより実行される請求項１４記載の方法。１６．前記許容する最初、２番目および３番目のステップが、前記コンデンサから電荷を該コンデンサと並列にスイッチされた抵抗により決定される如き前記第１のレートで除去することにより実行される請求項１４記載の方法。１７．前記増加ステップと前記再増加ステップとが、前記コンデンサに対して前記第２のレートで電荷を印加することにより実行される請求項１４記載の方法。１８．前記予め定めた時間がクロック基準ソースにより決定される請求項１３記載の方法。１９．前記クロック基準ソースが水晶発振器を含む請求項１８記載の方法。２０．前記標的に対する前記パルスの前記フライト・タイムと関連する前記期間が、前記標的に対する前記パルスの送信と、前記標的から前記送信点までの前記パルスの反射の受信との間で決定される請求項１３記載の方法。２１．前記第２のレートが前記第１のレートの実質的に１０００倍である請求項１３記載の方法。２２．前記計算ステップがマイクロコンピュータにより実行される請求項１３記載の方法。２３．標的に対するパルスのフライト・タイムに基いて該標的までの距離範囲を決定するシステムにおいて、第１および第２の基準電圧レベルを最初に確立する手段と、前記第２の基準電圧レベルを最初にクランプ解除する手段と、前記第２の基準電圧レベルが第１のレートで前記第１の基準電圧レベルまで減衰することを最初に許容する手段と、前記第１および第２の基準電圧レベルが等しくなるまで、前記クランプ解除ステップからの最初の基準時間Ｔ１_refを最初に記憶する手段と、前記第１および第２の基準電圧レベルを再確立する手段と、前記第２の基準電圧レベルを２回目にクランプ解除する手段と、第３の基準電圧レベルを確立するため予め定めた期間だけ、前記第２の基準電圧レベルを前記第１のレートより高い第２のレートで増加させる手段と、前記第３の基準電圧レベルが前記第１のレートで前記第１の基準電圧レベルまで減衰することを２回目に許容する手段と、前記第１と第３の基準電圧レベルが等しくなるまで、前記２回目のクランプ解除ステップからの第２の基準時間Ｔ２_refを２回目に記憶する手段と、前記第１および第２の基準電圧レベルを再び再確立する手段と、前記第２の基準電圧レベルを３回目にクランプ解除する手段と、第４の基準電圧レベルを確立するため前記標的に対する前記パルスの前記フライト・タイムと関連する期間だけ、前記第２のより高いレートで前記第２の基準電圧レベルを再び増加させる手段と、前記第４の基準電圧レベルが前記第１のレートで前記第１の基準電圧レベルまで減衰することを３回目に許容する手段と、前記第１と第４の基準電圧レベルが等しくなるまで、前記３回目のクランプ解除ステップからの第３の基準時間Ｔ３_refを３回目に記憶する手段と、前記標的までの前記距離範囲を（Ｔ３_ref−Ｔ１_ref）／（Ｔ２_ref−Ｔ１_ref）に比例するように計算する手段とを備えるシステム。２４．前記最初の確立手段と、前記再確立手段と、前記再再確立手段とが、前記第２の電圧のソースにコンデンサを接続するトランジスタ・スイッチを含む請求項１３記載のシステム。２５．前記最初のクランプ解除手段と、前記２回目のクランプ解除手段と、前記３回目のクランプ解除手段とが、前記第２の電圧の前記ソースから前記コンデンサを否結合にするための第２のトランジスタ・スイッチを含む請求項２４記載のシステム。２６．前記最初の許容手段と、前記２回目の許容手段と、前記３回目の許容手段とが、前記コンデンサに抵抗を接続する第３のトランジスタ・スイッチを含む請求項２４記載のシステム。２７．前記増加手段と前記再増加手段とが、電荷を前記コンデンサに対して前記第２のレートで印加することにより実行される請求項２４記載のシステム。２８．前記予め定めた時間がクロック基準ソースにより決定される請求項２３記載のシステム。２９．前記クロック基準ソースが水晶発振器を含む請求項２８記載のシステム。３０．前記標的に対する前記パルスの前記フライト・タイムと関連する前記期間が、前記標的に対する前記パルスの送信と、前記標的から該送信点への前記パルスの反射の受信との間で決定される請求項２３記載のシステム。３１．前記第２のレートが前記第１のレートの実質的に１０００倍である請求項２３記載のシステム。３２．前記計算手段がマイクロコンピュータを含む請求項２３記載のシステム。３３．前記第２の基準電圧レベルをクランプ解除する前記最初のクランプ解除手段と前記２回目のクランプ解除手段と前記３回目のクランプ解除手段とが更に、タイマを始動する手段を含む請求項２３記載のシステム。３４．前記最初の記憶手段と、前記２回目の記憶手段と、前記３回目の記憶手段とが、前記第１および第２の基準電圧レベルと、前記第１および第３の基準電圧レベルと、前記第１と第４の基準電圧レベルとのそれぞれの一致と同時に、前記タイマを停止させるコンパレータを含む請求項２３記載のシステム。３５．信号パルス送信装置の信号受信部と中央処理部と関連動作して、実際の戻り信号パルスと前記実際の戻り信号パルスと関連したノイズとの間で弁別する自動ノイズ閾値システムにおいて、前記中央処理部に応答して、それぞれが前記信号パルス送信装置から前に送信された信号パルスに関して典型的なパルス値を有しこれがそこに対応している前記信号受信部を介して受信した一連の前記実際の戻り信号パルスと前記関連したノイズに対する所望の信号／雑音比を決定する手段と、前記典型的なパルスの所定数が明示された精度内になるまでスタック内の前記典型的なパルス値の予め選択された数を置き換える、前記中央処理部と応答するスタック置き換え手段であって、前記明示された精度内にある前記典型的なパルスの所定数は前記実際の戻り信号パルスを表わすと考えられることを備えるシステム。３６．前記信号送信装置がレーザ測距装置である請求項３５記載の自動ノイズ閾値システム。３７．前記典型的なパルス値が前記信号パルス送信装置から先に送信された前記信号パルスのフライト・タイムに対応する請求項３５記載の自動ノイズ閾値システム。３８．前記スタック内に置かれた前記典型的なパルス値の前記予め選択された数が１０である請求項３５記載の自動ノイズ閾値システム。３９．前記スタック内に置かれた前記典型的なパルス値の前記予め定めた数が２である請求項３５記載の自動ノイズ閾値システム。４０．前記明示された精度内にある前記パルス値の予め定めた数が、前記実際の戻り信号を表わすように平均化される請求項３５記載の自動ノイズ閾値システム。４１．前記の所望の信号／雑音比を決定する前記手段が、前記信号受信部の出力に接続され、検出器からの実質的に一定のノイズ・パルス発生レート出力を生じる検出器を含む請求項３５記載の自動ノイズ閾値システム。４２．前記検出器が更に、該検出器の出力に接続されて閾値信号を前記信号受信部へ与える演算増幅器を含む請求項４１記載の自動ノイズ閾値システム。４３．前記閾値信号が、加算ノードの出力として前記閾値信号を決定するため前記中央処理部からの少なくとも１つのノイズ・レベル設定信号で加算ノードに与えられる請求項４２記載の自動ノイズ閾値システム。４４．前記中央処理部からの前記ノイズ・レベル設定信号が、前記所望の信号／雑音比を前記信号送信装置のユーザにより選択される代替的な信号／雑音比へ選択的に変更する請求項４３記載の自動ノイズ閾値システム。４５．信号送信装置の信号受信部において実際の戻り信号と関連ノイズ間を弁別する方法において、一連の信号パルスを標的へ送信するステップと、ノイズと実際の戻り−反射信号パルスの両者を含む多数の反射信号パルスを前記標的から受信するステップと、前記標的に送信された前記一連の信号パルスに関して、前記反射信号パルスの各々に対するパルス値を割当てるステップと、前記割当てられたパルス値の各々を、該割当てられたパルス値の他のパルス値と比較するステップと、予め定めた数の前記割当てられたパルス値が指定された精度内で一致するまで、前記比較するステップを続けるステップと、前記予め定めた数の前記割当てられたパルス値により表わされる前記実際の戻り信号を決定するステップとを含む方法。４６．前記送信ステップがレーザ送信機により実行される請求項４５記載の方法。４７．前記受信ステップがレーザ受信機により実行される請求項４５記載の方法。４８．前記割当てステップが、前記一連の送信パルスの少なくとも１つの送信と関連して前記反射信号パルスの受信時点を計測することにより実行される請求項４５記載の方法。４９．前記比較ステップが、前記割当てられたパルス値をスタックに置くステップと、前記スタックに置かれた前記割当てられたパルス値の各々を、該スタックに前に置かれた前記割当てられたパルス値の他のパルス値と比較するステップとにより実行される請求項４５記載の方法。５０．前記比較ステップと前記比較を続けるステップとが、マイクロコンピュータにより実行される請求項４５記載の方法。５１．前記決定ステップが、前記実際の戻り信号を決定するため、前記予め定めた数の前記割当てられたパルス値の前記割当てられたパルス値を平均化するステップを更に含む請求項４５記載の方法。５２．前記標的に向けて指向されるパルスの実際のフライト・タイムに基く標的までの距離範囲を決定する方法において、第１および第２の電気的基準レベルを確立するステップと、前記第２の電気的基準レベルを最初にクランプ解除するステップと、前記第２の電気的基準レベルが第１のレートで前記第１の電気的基準レベルに関して変化することを許容するステップと、前記第１および第２の電気的基準レベルが等しくなるまで、前記第２の電気的基準レベルを最初にクランプ解除する前記ステップ間に満了する時間を表わす第１の期間Ｔ１を記憶するステップと、前記第１および第２の電気的基準レベルを再び確立するステップと、前記第２の電気的基準レベルを再びクランプ解除するステップと、第３の電気的基準レベルを確立するため、予め定めた期間だけ前記第１のレートより高い第２のレートで前記第２の電気的基準レベルを変化させるステップと、前記第３の電気的基準レベルが前記第１のレートで前記第１の電気的基準レベルに関して変化することを許容するステップと、前記第１および第３の電気的基準レベルが等しくなるまで、前記第２の電気的基準レベルを再びクランプ解除する前記ステップ間に満了する時間を表わす第２の期間Ｔ２を記憶するステップと、前記第１および第２の電気的基準レベルを再び再確立するステップと、前記第２の電気的基準レベルを再びクランプ解除するステップと、第４の電気的基準レベルを確立するため、前記標的に向かう前記パルスの前記実際のフライト・タイムと関連する期間だけ、前記第２の電気的基準レベルを前記第１のレートより高い第２のレートで再び変化させるステップと、前記第４の電気的基準レベルが前記第１のレートで前記第１の電気的基準レベルに関して変化することを許容するステップと、前記第１および第４の電気的基準レベルが等しくなるまで、前記第２の電気的基準レベルを再びクランプ解除する前記ステップ間に満了する時間を表わす第３の期間を記憶するステップと、前記標的までの距離範囲を量（Ｔ３−Ｔ１）／（Ｔ２−Ｔ１）の関数として計算するステップとを含む方法。５３．前記確立ステップと、前記再確立ステップと、前記再再確立ステップとが、コンデンサの電圧をクランプすることにより実行される請求項５２記載の方法。５４．前記最初のクランプ解除ステップと、前記再クランプ解除ステップと、前記第２の再再クランプ解除ステップとが、トランジスタ・スイッチにより実行される請求項５３記載の方法。５５．前記第２の電気的基準レベルの変化を許容し、前記第３の電気的基準レベルの変化を許容し、前記第４の電気的基準レベルの変化を許容する前記ステップが、前記コンデンサと並列に切換えられる抵抗により決定される如き電荷を前記コンデンサから除去することにより実行される請求項５３記載の方法。５６．前記第１の期間Ｔ１と前記第２の期間Ｔ２と前記第３の期間Ｔ３とが、クロック基準ソースにより決定される請求項５２記載の方法。５７．前記クロック基準ソースが水晶発振器を含む請求項５６記載の方法。５８．前記標的に向けて指向されるパルスの実際のフライト・タイムに基く標的までの距離範囲を決定する装置において、第１および第２の電気的基準レベルを確立する手段と、前記第２の電気的基準レベルを最初にクランプ解除する手段と、前記第２の電気的基準レベルが前記第１の電気的基準レベルに関して第１のレートでで変化することを許容する手段と、前記第１および第２の電気的基準レベルが等しくなるまで、前記第２の電気的基準レベルを最初にクランプ解除する前記ステップ間で満了する時間を表わす第１の期間Ｔ１を記憶する手段と、前記第１および第２の電気的基準レベルを再確立する手段と、前記第２の電気的基準レベルを再びクランプ解除する手段と、第３の電気的基準レベルを確立するため、予め定めた期間だけ、前記第２の電気的基準レベルを前記第１のレートより高い第２のレートで変化させる手段と、前記第３の電気的基準レベルが、前記第１の電気的基準レベルに関して前記第１のレートで変化することを許容する手段と、前記第１と第３の電気的基準レベルが等しくなるまで、前記第２の電気的基準レベルを再びクランプ解除する前記ステップ間に満了する時間を表わす第２の期間Ｔ２を記憶する手段と、前記第１および第２の電気的基準レベルを再び再確立する手段と、前記第２の電気的基準レベルを再びクランプ解除する手段と、第４の電気的基準レベルを確立するため、前記標的に向かう前記パルスの前記実際のフライト・タイムと関連する期間だけ、前記第１のレートより高い前記第２のレートで前記第２の電気的基準レベルを再び変化させる手段と、前記第４の電気的基準レベルが、前記第１の電気的基準レベルに関して前記第１のレートで変化することを許容する手段と、前記第１と第４の電気的基準レベルが等しくなるまで、前記第２の電気的基準レベルを再び再クランプ解除する前記ステップ間に満了する時間を表わす第３の期間Ｔ３を記憶する手段と、前記標的までの距離範囲を量（Ｔ３−Ｔ１）／（Ｔ２−Ｔ１）の関数として計算する手段とを備える逐次ステップ方法。５９．前記確立手段と、前記再確立手段と、前記再再確立手段とが、コンデンサにおける電圧をクランプすることにより実行される請求項５８記載の装置。６０．前記最初のクランプ解除手段と、前記再クランプ解除手段と、前記再再クランプ解除手段とが、トランジスタ・スイッチにより実行される請求項５９記載の装置。６１．前記第２の電気的基準レベルの変化を許容する前記手段と、前記第３の電気的基準レベルの変化を許容する前記手段と、前記第４の電気的基準レベルの変化を許容する前記手段とが、前記コンデンサと並列に切換えられる抵抗により決定される如き電荷を前記コンデンサから除去することにより実行される請求項５９記載の装置。６２．前記第１の期間Ｔ１と、前記第２の期間Ｔ２と、前記第３の期間Ｔ３とが、クロック基準値ソースにより決定される請求項５８記載の装置。６３．前記クロック基準値ソースが水晶発振器を含む請求項６２記載の装置。【図１】【図３】【図４】【図５】【図６】【図８】

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (31)優先権主張番号０８／３７５，９４５ (32)優先日 1995年１月19日 (33)優先権主張国米国（ＵＳ） (81)指定国ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＡＵ，ＣＡ，ＪＰ，ＫＲ，ＭＸ，ＳＧ

Claims

【特許請求の範囲】１．電力を提供するための内部電源装置を含むレーザ測距装置において、標的に対して送信される多数のレーザ・パルスを生成するレーザ送信部と、前記標的から反射されたレーザ・パルスを受信するレーザ受信部と、前記レーザ送信部と前記レーザ受信部とに接続されて、前記レーザ・パルスと前記反射レーザ・パルスとのフライト・タイムを決定する高精度タイミング部と、前記高精度タイミング部に接続されて、前記フライト・タイムから得られる前記標的までの距離範囲を決定する中央処理部と、前記中央処理部に接続されて、前記距離範囲を視覚的に表示するディスプレイとを備えるレーザ測距装置。２．前記中央処理部と前記高精度タイミング部とに接続されて、基準クロック信号を生じる発振器を更に備える請求項１記載のレーザ測距装置。３．前記発振器が水晶基準周波数を含む請求項２記載のレーザ測距装置。４．前記水晶基準周波数が実質的に８ＭＨｚである請求項３記載のレーザ測距装置。５．前記電源装置に接続されて、前記レーザ送信部に前記レーザ・パルスを送信させる手動操作可能なトリガー・スイッチを更に備える請求項１記載のレーザ測距装置。６．前記中央処理装置に接続されて、前記レーザ測距装置の標的捕獲モードを選択する手動操作可能なモード・スイッチを更に備える請求項１記載のレーザ測距装置。７．前記レーザ受信部に接続されて、前記中央処理部に応答して前記反射レーザ・パルスに対する所望の信号／雑音比を決定し、前記中央処理部に対して一連の可能な戻りパルス値を生じる自動ノイズ閾値部を更に備える請求項１記載のレーザ測距装置。８．予め定めた数の前記戻りパルス値が指定された精度内で一致するまで、前記中央処理部が、予め定めた数の前記可能な戻りパルス値をスタックに置き、この時前記予め定めたする前記戻りパルス値の平均値が前記標的までの前記距離範囲を決定するため用いられる請求項７記載のレーザ測距装置。９．前記自動ノイズ閾値回路の前記所望の信号／雑音比が、標的の反射タイプの手動選択に応答して前記中央処理装置により決定される請求項７記載のレーザ測距装置。１０．前記高精度タイミング部が、前記レーザ・パルスに対するゼロの時間値（ＺＥＲＯ_TIME）を決定する手段と、前記レーザ・パルスに対する校正時間値（ＣＡＬ_TIME）を決定する手段と、前記レーザ・パルスに対するレーザ・フライト・タイム値（ＬＡＳＥＲ_TIME）を決定する手段と、を含み、前記標的まで前記距離範囲が、量（ＬＡＳＥＲ_TIME−ＺＥＲＯ_TIME）／（ＣＡＬ_TIME−ＺＥＲＯ_TIME）と直接関連する請求項１記載のレーザ測距装置。１１．前記高精度タイミング部が、前記レーザ送信部からの前記レーザ・パルスの１つの送信に先立ち、前記中央処理部に対して開始タイマ信号を与え、また前記レーザ受信部による前記反射レーザ・パルスの対応する１つの受信に応答して、前記中央処理部に対して停止タイマ信号を与える請求項１記載のレーザ測距装置。１２．前記ディスプレイが、前記レーザ測距装置に対する光学的表示要素内部で視認可能である請求項１記載のレーザ測距装置。１３．前記モード・スイッチの連続的動作が、前記ディスプレイ上で前記レーザ測距装置に対する複数の標的捕獲モードを表示する請求項６記載のレーザ測距装置。１４．前記レーザ測距装置が、前記標的までの前記距離範囲を第１の精度で最初に決定し、次いで前記標的までの前記距離範囲を第２のより高い精度で決定し続ける請求項１記載のレーザ測距装置。１５．前記第２のより高い精度で決定された前記標的までの前記距離範囲が、第２のより高い精度で決定された前記距離範囲の表示を伴って前記ディスプレイに表示される請求項１４記載のレーザ測距装置。１６．前記標的に向かうパルスのフライト・タイムに基いて標的までの距離範囲を決定する方法において、第１および第２の基準電圧レベルを最初に確立するステップと、前記第２の基準電圧レベルを最初にクランプ解除するステップと、前記第２の基準電圧レベルが第１のレートで前記第１の基準電圧レベルまで減衰することを最初に許容するステップと、前記第１および第２の基準電圧レベルが等しくなるまで、前記クランプ解除ステップからの第１の基準時間Ｔ１_refを最初に記憶するステップと、前記第１および第２の基準電圧レベルを再び確立するステップと、前記第２の基準電圧レベルを２回目にクランプ解除するステップと、第３の基準電圧レベルを確立するため予め定めた期間だけ前記第１のレートより高い第２のレートで前記第２の基準電圧レベルを増加させるステップと、前記第３の基準電圧レベルが前記第１のレートで前記第１の基準電圧レベルまで減衰することを２回目に許容するステップと、前記第１および第３の基準電圧レベルが等しくなるまで、前記２回目のクランプ解除ステップからの第２の基準時間Ｔ２_refを２回目に記憶するステップと、前記第１および第２の基準電圧レベルを再び確立するステップと、前記第２の基準電圧レベルを３回目にクランプ解除するステップと、第４の基準電圧レベルを確立するため、前記標的までの前記パルスの前記フライト・タイムと関連する期間だけ、前記第２の基準電圧レベルを前記第２のより高いレートで再び増加するステップと、前記第４の基準電圧レベルが前記第１のレートで前記第１の基準電圧レベルまで減衰することを３回目に許容するステップと、前記第１および第４の基準電圧レベルが等しくなるまで、前記３回目のクランプ解除ステップからの第３の基準時間Ｔ３_refを３回目に記憶するステップと、前記標的までの前記距離範囲を（Ｔ３_ref−Ｔ１_ref）／（Ｔ２_ref−Ｔ１_ref）に比例するものとして計算するステップとを含む方法。１７．前記最初の確立ステップと、前記再確立ステップと、前記再再確立ステップとが、前記第２の電圧レベルでコンデンサの電圧をクランプすることにより実行される請求項１６記載の方法。１８．前記最初と２回目と３回目のクランプ解除ステップが、トランジスタ・スイッチにより実行される請求項１７記載の方法。１９．前記最初と２回目と３回目の許容ステップが、前記コンデンサから電荷を該コンデンサと並行して切換えられた抵抗により決定される如き前記第１のレートで除去することにより実行される請求項１７記載の方法。２０．前記増加ステップと前記再増加ステップとが、前記コンデンサに対して前記第２のレートで電荷を印加することにより実行される請求項１７記載の方法。２１．前記予め定めた時間がクロック基準ソースにより決定される請求項１６記載の方法。２２．前記クロック基準ソースが水晶発振器を含む請求項２１記載の方法。２３．前記標的に対する前記パルスの前記フライト・タイムと関連する前記期間が、前記標的に対する前記パルスの送信と、前記標的から前記送信点までの前記パルスの反射の受信との間で決定される請求項１６記載の方法。２４．前記第２のレートが前記第１のレートの実質的に１０００倍である請求項１６記載の方法。２５．前記計算ステップがマイクロコンピュータにより実行される請求項１６記載の方法。２６．標的に対するパルスのフライト・タイムに基いて該標的までの距離範囲を決定するシステムにおいて、第１および第２の基準電圧レベルを最初に確立する手段と、前記第２の基準電圧レベルを最初にクランプ解除する手段と、前記第２の基準電圧レベルが第１のレートで前記第１の基準電圧レベルまで減衰することを最初に許容する手段と、前記第１および第２の基準電圧レベルが等しくなるまで、前記クランプ解除ステップからの最初の基準時間Ｔ１_refを最初に記憶する手段と、前記第１および第２の基準電圧レベルを再確立する手段と、前記第２の基準電圧レベルを２回目にクランプ解除する手段と、第３の基準電圧レベルを確立するため予め定めた期間だけ、前記第２の基準電圧レベルが前記第１のレートより高い第２のレートで増加させる手段と、前記第３の基準電圧レベルが前記第１のレートで前記第１の基準電圧レベルまで減衰することを２回目に許容する手段と、前記第１と第３の基準電圧レベルが等しくなるまで、前記２回目のクランプ解除ステップからの第２の基準時間Ｔ２_refを２回目に記憶する手段と、前記第１および第２の基準電圧レベルを再び再確立する手段と、前記第２の基準電圧レベルを３回目にクランプ解除する手段と、第４の基準電圧レベルを確立するため前記標的に対する前記パルスの前記フライト・タイムと関連する期間だけ、前記第２のより高いレートで前記第２の基準電圧レベルを再び増加させる手段と、前記第４の基準電圧レベルが前記第１のレートで前記第１の基準電圧レベルまで減衰することを３回目に許容する手段と、前記第１と第４の基準電圧レベルが等しくなるまで、前記３回目のクランプ解除ステップからの第３の基準時間Ｔ３_refを３回目に記憶する手段と、前記標的までの前記距離範囲を（Ｔ３_ref−Ｔ１_ref）／（Ｔ２_ref−Ｔ１_ref）に比例するように計算する手段とを備えるシステム。２７．前記最初の確立手段と、前記再確立手段と、前記再再確立手段とが、前記第２の電圧のソースにコンデンサを接続するトランジスタ・スイッチを含む請求項１６記載のシステム。２８．前記最初のクランプ解除手段と、前記２回目のクランプ解除手段と、前記３回目のクランプ解除手段とが、前記第２の電圧の前記ソースから前記コンデンサをぢゃだんするための第２のトランジスタ・スイッチを含む請求項２７記載のシステム。２９．前記最初の許容手段と、前記２回目の許容手段と、前記３回目の許容手段とが、前記コンデンサに抵抗を接続する第３のトランジスタ・スイッチを含む請求項２７記載のシステム。３０．前記増加手段と前記再増加手段とが、電荷を前記コンデンサに対して前記第２のレートで印加することにより実行される請求項２７記載のシステム。３１．前記予め定めた時間がクロック基準値ソースにより決定される請求項２６記載のシステム。３２．前記クロック基準値ソースが水晶発振器を含む請求項３１記載のシステム。３３．前記標的に対して前記パルスの前記フライト・タイムと関連する前記期間が、前記標的に対して前記パルスの送信と、前記標的から該送信点への前記パルスの反射の受信との間で決定される請求項２６記載のシステム。３４．前記第２のレートが前記第１のレートの実質的に１０００倍である請求項２６記載のシステム。３５．前記計算手段がマイクロコンピュータを含む請求項２６記載のシステム。３６．前記第２の基準電圧レベルをクランプ解除する前記最初のクランプ解除手段と前記２回目のクランプ解除手段と前記３回目のクランプ解除手段とが更に、タイマを始動する手段を含む請求項２６記載のシステム。３７．前記最初の記憶手段と、前記２回目の記憶手段と、前記３回目の記憶手段とが、前記第１および第２の基準電圧レベルと、前記第１および第３の基準電圧レベルと、前記第１と第４の基準電圧レベルとのそれぞれの一致と同時に、前記タイマを停止させるコンパレータを含む請求項３６記載のシステム。３８．信号送信装置の中央処理部と信号受信部と関連して、実際の戻り信号と関連ノイズとの間で弁別する自動ノイズ閾値システムにおいて、前記中央処理部に応答して、前記信号受信部を介して受信したノイズと実際の信号パルスの両者を含む、それぞれ前記信号送信装置から前に送信されたパルスに関して典型的なパルス値を有する一連のあり得る信号パルスに対する所望の信号／雑音比を決定する手段と、予め定めた数の前記のあり得る信号パルス値が該あり得る信号値の前記予め定めた数の１つ以上の前記値が前記実際の戻り信号を表わすと見なされるまで、前記中央処理部に応答して、前記あり得る信号パルス値の予め選択された数までをスタックに置く手段とを備えるシステム。３９．前記信号送信装置がレーザ測距装置である請求項３８記載の自動ノイズ閾値システム。４０．前記あり得る信号パルスの前記パルス値が前記あり得る信号パルスの可能なフライト・タイムに対応する請求項３８記載の自動ノイズ閾値システム。４１．前記あり得る信号パルス値の前記予め定めた数が１０である請求項３８記載の自動ノイズ閾値システム。４２．前記あり得る信号パルス値の前記予め定めた数が２である請求項３８記載の自動ノイズ閾値システム。４３．前記あり得る信号パルス値の前記予め定めた数が、前記実際の戻り信号を表わすように平均化される請求項３８記載の自動ノイズ閾値システム。４４．前記の所望の信号／雑音比を決定する前記手段が、前記信号受信部に接続されて実質的に一定のノイズ・パルス発生レート出力を生じる検出器を含む請求項３８記載の自動ノイズ閾値システム。４５．前記検出器が更に、該検出器の出力に接続されて閾値信号をそれに応答して前記受信部へ与える演算増幅器を含む請求項４４記載の自動ノイズ閾値システム。４６．前記閾値信号が、前記閾値信号を決定するため前記中央処理部からの少なくとも１つのノイズ・レベル設定信号で加算ノードに与えられる請求項４５記載の自動ノイズ閾値システム。４７．前記中央処理部からの前記ノイズ・レベル設定信号が、前記所望の信号／雑音比を前記信号送信装置のユーザにより選択される代替的な信号／雑音比へ選択的に変更する請求項４６記載の自動ノイズ閾値システム。４８．信号送信装置の信号受信部において実際の戻り信号と関連ノイズ間を弁別する方法において、一連の信号パルスを標的へ送信するステップと、ノイズと実際の信号パルスの両者を含む多数の可能な反射信号パルスを前記標的から受信するステップと、前記標的に送信された前記一連の信号パルスに関して、前記可能な反射信号パルスの各々に対する典型的なパルス値を割当てるステップと、前記典型的なパルス値を、該典型的なパルス値の他のパルス値と比較するステップと、任意の予め定めた数の前記典型的パルス値が指定された精度内で一致するまで、該典型的パルス値の各々を比較し続けるステップと、前記予め定めた数の前記典型的パルス値により表わされる前記実際の戻り信号を決定するステップとを含む方法。４９．前記送信ステップがレーザ送信機により実行される請求項４８記載の方法。５０．前記受信ステップがレーザ受信機により実行される請求項４８記載の方法。５１．前記割当てステップが、前記一連の送信パルスの少なくとも１つの送信と関連して前記可能な反射信号パルスの受信時点を計測することにより実行される請求項４８記載の方法。５２．前記比較ステップが、前記典型的パルス値をスタックに置くステップと、前記スタックに置かれた前記典型的パルス値の各々を、該スタックに前に置かれた前記典型的パルス値の他のパルス値と比較するステップとにより実行される請求項４８記載の方法。５３．前記比較ステップと前記比較を続けるステップとが、マイクロコンピュータにより実行される請求項４８記載の方法。５４．前記実際の戻り信号を決定するため、前記予め定めた数の典型的パルス値の前記典型的パルス値を平均化するステップを更に含む請求項４８記載の方法。