JPH10300851A - Distance measuring device - Google Patents

Distance measuring device

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JPH10300851A
JPH10300851A JP9123050A JP12305097A JPH10300851A JP H10300851 A JPH10300851 A JP H10300851A JP 9123050 A JP9123050 A JP 9123050A JP 12305097 A JP12305097 A JP 12305097A JP H10300851 A JPH10300851 A JP H10300851A
Authority
JP
Japan
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light
signal
signal light
optical
mirror
Prior art date
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Pending
Application number
JP9123050A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hidenori Miyazaki
秀徳 宮崎
Nobuhiko Tamura
允彦 田村
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Omron Corp
OPTIMATION Inc
Original Assignee
Omron Corp
Omron Tateisi Electronics Co
OPTIMATION Inc
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Publication date
Application filed by Omron Corp, Omron Tateisi Electronics Co, OPTIMATION Inc filed Critical Omron Corp
Priority to JP9123050A priority Critical patent/JPH10300851A/en
Publication of JPH10300851A publication Critical patent/JPH10300851A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent axial shift arising between the receiving optical axis of a signal light and the projecting optical axis of a reference light and provide good spatial coherence for a laser beam due to change of the angle of a scanning mirror while the signal light is scanned on an object and returned. SOLUTION: An optical beam LB emitted from a projector 2 is split into a signal light LS and a reference light LR with a first polarizing beam splitter 5. The signal light LS is scanned to an object by a scanning mirror 9. The signal light LS reflecteed from the object and reflected form the scanning mirror 9 again is reflected form a correcting mirror 11 and then injected to the beam splitter 6, where it is combined with the reference light LR. The correcting mirror 11 is angularly controlled with the direction of the signal light LS scanned by the scanning mirror 9 so that the optical axes of the signal light LS and the reference light LR can be almost parallel to each other.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は距離測定装置に関す
る。特に、光ヘテロダイン方式によって対象物までの距
離を測定する距離測定装置に関する。
[0001] The present invention relates to a distance measuring device. In particular, the present invention relates to a distance measuring device that measures a distance to an object by an optical heterodyne method.

【0002】[0002]

【従来の技術】光ヘテロダイン方式距離測定装置にあっ
ては、参照光が受光部に到達する投光光軸と対象物で反
射した信号光が受光部に到達する受光光軸の間に軸ずれ
が存在すると、両光軸間の軸ずれによってレーザー光の
空間的コヒーレンスが低下する。空間的コヒーレンスが
低下すると、距離測定装置のS/N比が悪くなり、測距
性能が低下する。このため、光ヘテロダイン方式距離測
定装置の投光光軸と受光光軸は精密に調整する必要があ
るが、投光光軸と受光光軸が固定された光学系であれば
一旦調整してあれば、経年的な調整ずれ以外には、動作
中に軸ずれが生じる恐れはない。
2. Description of the Related Art In an optical heterodyne type distance measuring apparatus, an axis deviation between a light projecting optical axis where reference light reaches a light receiving section and a light receiving optical axis where signal light reflected by an object reaches a light receiving section. Is present, the spatial coherence of the laser light is reduced due to an axis shift between the two optical axes. When the spatial coherence decreases, the S / N ratio of the distance measuring device deteriorates, and the distance measurement performance decreases. For this reason, it is necessary to precisely adjust the projecting optical axis and the receiving optical axis of the optical heterodyne type distance measuring device, but once the projecting optical axis and the receiving optical axis are fixed, the optical system must be adjusted once. In other words, there is no possibility that an axis deviation will occur during operation other than the aging deviation.

【0003】しかしながら、スキャンミラー等を用いて
レーザー光を走査する機構を有する光ヘテロダイン方式
距離測定装置では、視野角(検知領域)が広くなり、測
距距離が長く(例えば、100m程度に)なると、投光
光軸と受光光軸をいくら精密に調整したところで、以下
のような理由により、投光光軸と受光光軸の軸ずれが大
きくなる。
However, in an optical heterodyne type distance measuring device having a mechanism for scanning a laser beam using a scan mirror or the like, when the viewing angle (detection area) is widened and the distance measurement distance is long (for example, about 100 m). However, even if the light projecting optical axis and the light receiving optical axis are precisely adjusted, the axial deviation between the light projecting optical axis and the light receiving optical axis becomes large for the following reasons.

【0004】図10はスキャンミラーによりレーザー光
LBを走査させるようにした従来の光ヘテロダイン方式
距離測定装置の光学系51の一例を示す図である。この
光ヘテロダイン方式距離測定装置にあっては、投光部2
から出射されたレーザー光LBを第一偏光ビームスプリ
ッタ5に入射させ、レーザー光LBの一部を信号光LS
として第一及び第二偏光ビームスプリッタ5,8に透過
させ、さらにスキャンミラー9で対象物10の検知領域
へ走査している。対象物10で反射した信号光LSは、
スキャンミラー9で反射した後、さらに第二偏光ビーム
スプリッタ8で反射し、反射ミラー52及びビームスプ
リッタ6で反射する。一方、第一偏光ビームスプリッタ
5に入射したレーザー光LBの一部は、参照光LRとし
て第一偏光ビームスプリッタ5で反射される。
FIG. 10 is a view showing an example of an optical system 51 of a conventional optical heterodyne type distance measuring apparatus in which a laser beam LB is scanned by a scan mirror. In this optical heterodyne type distance measuring device,
LB emitted from the laser beam LB is made incident on the first polarization beam splitter 5, and a part of the laser beam LB is converted into a signal beam LS.
Are transmitted through the first and second polarizing beam splitters 5 and 8, and are further scanned by the scan mirror 9 onto the detection area of the object 10. The signal light LS reflected by the object 10 is
After being reflected by the scan mirror 9, the light is further reflected by the second polarization beam splitter 8, and further reflected by the reflection mirror 52 and the beam splitter 6. On the other hand, part of the laser beam LB that has entered the first polarization beam splitter 5 is reflected by the first polarization beam splitter 5 as reference light LR.

【0005】こうして対象物10で反射して戻ってきて
ビームスプリッタ6で反射した信号光LSとビームスプ
リッタ6を透過した参照光LRとは互いに干渉してビー
ト信号を発生し、このビート信号は受光素子53に受光
され、そのビート信号に基づいて対象物10までの距離
が計測される。
[0005] Thus, the signal light LS reflected back from the object 10 and reflected by the beam splitter 6 and the reference light LR transmitted through the beam splitter 6 interfere with each other to generate a beat signal. The light is received by the element 53, and the distance to the object 10 is measured based on the beat signal.

【0006】このような方式の光ヘテロダイン方式距離
測定装置にあっては、視野角が広くなり、測距距離が長
くなると、信号光LSが投光部2から出射され、スキャ
ンミラー9で走査され、対象物10で反射してスキャン
ミラー9へ戻るまでに時間が掛かり、その間にスキャン
ミラー9が大きな角度回転するため、図10に破線又は
2点鎖線で示すように、投光光軸と受光光軸の軸ずれが
大きくなる。
In such an optical heterodyne type distance measuring apparatus, when the viewing angle is widened and the distance is long, the signal light LS is emitted from the light projecting unit 2 and scanned by the scan mirror 9. It takes time until the light is reflected by the object 10 and returns to the scan mirror 9, and during that time, the scan mirror 9 rotates by a large angle. Therefore, as shown by a broken line or a two-dot chain line in FIG. The deviation of the optical axis becomes large.

【0007】具体的に説明すると、スキャンミラー9が
固定している場合には、図10の実線位置のスキャンミ
ラー9で反射された信号光LSは、対象物10で反射し
て戻ってくると、同じ実線位置のスキャンミラー9で反
射され、さらに第二偏光ビームスプリッタ8、反射ミラ
ー52及びビームスプリッタ6で反射される。このと
き、ビームスプリッタ6で反射した信号光LSの受光光
軸とビームスプリッタ6を透過した参照光LRの投光光
軸とが一致する。
More specifically, when the scan mirror 9 is fixed, the signal light LS reflected by the scan mirror 9 at the position indicated by the solid line in FIG. Are reflected by the scan mirror 9 at the same solid line position, and further reflected by the second polarization beam splitter 8, the reflection mirror 52, and the beam splitter 6. At this time, the light receiving optical axis of the signal light LS reflected by the beam splitter 6 matches the light projecting optical axis of the reference light LR transmitted through the beam splitter 6.

【0008】しかし、スキャンミラー9が図10の時計
方向回りに回転している場合には、図10の実線位置の
スキャンミラー9で信号光LSが反射され、対象物10
で反射して戻ってくると、スキャンミラー9は破線位置
まで回転している。このため、信号光LSは、破線で示
すような経路を経て第二偏光ビームスプリッタ8、反射
ミラー52及びビームスプリッタ6で反射され、参照光
LRと光軸の軸ずれを生じる。
However, when the scan mirror 9 is rotating clockwise in FIG. 10, the signal light LS is reflected by the scan mirror 9 at the solid line position in FIG.
Then, the scan mirror 9 is rotated to the position indicated by the broken line. For this reason, the signal light LS is reflected by the second polarization beam splitter 8, the reflection mirror 52, and the beam splitter 6 via a path shown by a broken line, and an axis shift between the reference light LR and the optical axis occurs.

【0009】同様に、スキャンミラー9が図10の反時
計方向回りに回転している場合には、図10の実線位置
のスキャンミラー9で信号光LSが反射され、対象物1
0で反射して戻ってくると、スキャンミラー9は2点鎖
線位置まで回転している。このため、信号光LSは、2
点鎖線で示すような経路を経て第二偏光ビームスプリッ
タ8、反射ミラー52及びビームスプリッタ6で反射さ
れ、参照光LRと光軸の軸ずれを生じる。
Similarly, when the scan mirror 9 is rotating counterclockwise in FIG. 10, the signal light LS is reflected by the scan mirror 9 at the solid line position in FIG.
When the light is reflected and returned at 0, the scan mirror 9 is rotated to the position indicated by the two-dot chain line. Therefore, the signal light LS is 2
The light is reflected by the second polarization beam splitter 8, the reflection mirror 52, and the beam splitter 6 through a path indicated by a chain line, and causes an axis shift between the reference light LR and the optical axis.

【0010】この結果、レーザー光LBのコヒーレンス
性が低下し、レーザー光LBを走査する機構を備えた光
ヘテロダイン方式の距離測定装置の測距性能が劣化する
という問題があった。
As a result, there has been a problem that the coherence of the laser beam LB is reduced, and the distance measuring performance of the optical heterodyne type distance measuring device having a mechanism for scanning the laser beam LB is deteriorated.

【0011】[0011]

【発明が解決しようとする課題】本発明は叙上の従来例
の欠点に鑑みてなされたものであり、その目的とすると
ころは、光走査による投光光軸と受光光軸の軸ずれを防
止することによってレーザー光の空間的コヒーレンス性
を良好にし、距離測定装置の測距性能を向上させること
にある。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-mentioned drawbacks of the prior art, and has as its object to reduce the misalignment between the light projecting optical axis and the light receiving optical axis by optical scanning. The object of the present invention is to improve the spatial coherence of the laser beam by preventing the distance, and to improve the distance measuring performance of the distance measuring device.

【0012】[0012]

【発明の開示】本発明の距離測定装置にあっては、光ビ
ームを信号光と参照光とに分け、信号光を光走査手段に
よって検知領域へ走査させ、対象物で反射された信号光
と参照光の位相差を測定することによって対象物までの
距離を計測する距離測定装置において、信号光が前記光
走査手段で再び反射された後の受光光路中に、光反射方
向が可変となった補正用ミラーを設けたことを特徴とし
ている。
DISCLOSURE OF THE INVENTION In a distance measuring apparatus according to the present invention, a light beam is divided into a signal light and a reference light, and the signal light is scanned on a detection area by an optical scanning means. In the distance measuring device that measures the distance to the object by measuring the phase difference of the reference light, the light reflection direction is variable in the light receiving optical path after the signal light is reflected again by the light scanning unit. It is characterized in that a correction mirror is provided.

【0013】具体的にいうと、本発明の距離測定装置
は、投光部から出射された光ビームを信号光と参照光と
に分ける偏光分離手段と、前記信号光を検知領域に向け
て走査させる光走査手段と、対象物で反射し光走査手段
で再び反射した信号光と、前記参照光とを合成する光合
成手段と、前記光走査手段と前記光合成手段との間の受
光光路上に配置された、角度調整可能な補正用ミラー
と、前記光合成手段を経た信号光と参照光の光軸が互い
にほぼ一致するように、前記補正用ミラーを制御する手
段と、から構成されている。
[0013] More specifically, the distance measuring device of the present invention comprises a polarization separating means for separating a light beam emitted from a light projecting unit into a signal light and a reference light, and scans the signal light toward a detection area. Optical scanning means for causing the light beam to be reflected by the object, reflected by the light scanning means, and combined with the reference light, and arranged on a light receiving optical path between the light scanning means and the light combining means. And a means for controlling the correction mirror such that the optical axes of the signal light and the reference light having passed through the light combining means substantially coincide with each other.

【0014】本発明の距離測定装置にあっては、信号光
が前記光走査手段で再び反射された後の受光光路中に、
光反射方向が可変となった補正用ミラーを設けているか
ら、信号光が対象物に向けて出射された時と対象物で反
射されて光走査手段に戻ってきた時とで、光走査手段の
ミラー角度が大きく変化していても、光走査手段のミラ
ー角度の変化による信号光の光軸の変化を補正用ミラー
によって補正することができる。
In the distance measuring device according to the present invention, the signal light is reflected again by the optical scanning means, and then is reflected in the light receiving optical path.
Since the correction mirror in which the light reflection direction is variable is provided, the optical scanning means can be used when the signal light is emitted toward the object and when the signal light is reflected by the object and returns to the optical scanning means. Even if the mirror angle greatly changes, the change in the optical axis of the signal light due to the change in the mirror angle of the optical scanning means can be corrected by the correction mirror.

【0015】従って、本発明によれば、対象物までの距
離が遠くなっても、信号光と参照光との光軸の軸ずれが
発生しにくく、光ビームの空間的コヒーレンスの低下を
防止して距離測定装置のS/N比を向上させることがで
き、測距性能を改善することができる。
Therefore, according to the present invention, even if the distance to the object is long, the optical axis of the signal light and the reference light is less likely to be misaligned, and the spatial coherence of the light beam is prevented from lowering. As a result, the S / N ratio of the distance measurement device can be improved, and the distance measurement performance can be improved.

【0016】上記光走査手段によって信号光を往復走査
している距離測定装置における補正用ミラーの制御方法
としては、信号光が一方の向きに走査される場合には、
受光光路上の信号光の光軸と参照光の光軸とが一致する
ように補正用ミラーを第1の角度に固定し、信号光が他
方の向きに走査される場合には、受光光路上の信号光の
光軸と参照光の光軸とがほぼ一致するように補正用ミラ
ーを第2の角度に固定するとよい。
A method of controlling the correction mirror in the distance measuring apparatus in which the signal light is reciprocally scanned by the optical scanning means is as follows: When the signal light is scanned in one direction,
The correction mirror is fixed at the first angle so that the optical axis of the signal light on the light receiving optical path coincides with the optical axis of the reference light, and when the signal light is scanned in the other direction, The correction mirror may be fixed to the second angle so that the optical axis of the signal light and the optical axis of the reference light substantially coincide with each other.

【0017】このような制御方法であれば、信号光の走
査の向きに応じて補正用ミラーを2つの角度に交互に固
定するだけでよいので、補正用ミラーの制御が簡単にな
る。
According to this control method, it is only necessary to alternately fix the correction mirror at two angles in accordance with the scanning direction of the signal light, so that the control of the correction mirror is simplified.

【0018】また、信号光の投光光路にPLZTのよう
な透過率制御手段を配設し、当該透過率制御手段の透過
率を正弦波状に変化させることによって信号光をAM変
調するようにすれば、周波数の少し異なる2つの光ビー
ムを干渉させて光ビートを得る必要がなく、透過率制御
手段によって容易に光ビートを生成することができる。
Further, a transmittance control means such as PLZT is provided in the light projecting optical path of the signal light, and the signal light is AM-modulated by changing the transmittance of the transmittance control means in a sine wave shape. For example, it is not necessary to obtain an optical beat by causing two light beams having slightly different frequencies to interfere with each other, and the optical beat can be easily generated by the transmittance control means.

【0019】また、本発明の別な距離測定装置は、光ビ
ームを信号光と参照光とに分け、光走査手段によって信
号光を片一方の向きにのみ走査させ、対象物で反射され
た信号光と参照光の位相差を測定することによって対象
物までの距離を計測する距離測定装置において、信号光
が前記光走査手段で再び反射された後の受光光路中に補
正用ミラーを設け、受光光路上の信号光の光軸と参照光
の光軸とがほぼ一致するように補正用ミラーの角度を固
定したことを特徴としている。
Another distance measuring apparatus according to the present invention divides a light beam into signal light and reference light, scans the signal light only in one direction by an optical scanning means, and outputs the signal reflected by an object. In a distance measuring apparatus for measuring a distance to an object by measuring a phase difference between light and a reference light, a correction mirror is provided in a light receiving optical path after signal light is reflected again by the light scanning means, and a light receiving means is provided. It is characterized in that the angle of the correction mirror is fixed such that the optical axis of the signal light on the optical path substantially coincides with the optical axis of the reference light.

【0020】この距離測定装置にあっても、信号光と参
照光との光軸の軸ずれを抑制することができるので、検
出対象物の距離が遠くなっても、光ビームの空間的コヒ
ーレンスの低下を防止し、距離測定装置のS/N比を向
上させることができ、測距性能を改善することができ
る。しかも、この場合には、補正用ミラーは一定位置に
固定したままでよいので、補正用ミラーの制御位置精度
に高い精度を要求されるようなことがなく、構成を簡単
にすることができる。
Even in this distance measuring apparatus, since the deviation of the optical axis between the signal light and the reference light can be suppressed, the spatial coherence of the light beam can be reduced even if the distance of the object to be detected becomes long. It is possible to prevent the decrease, improve the S / N ratio of the distance measuring device, and improve the distance measuring performance. Moreover, in this case, since the correction mirror may be fixed at a fixed position, the control position accuracy of the correction mirror does not require high accuracy, and the configuration can be simplified.

【0021】[0021]

【発明の実施の形態】BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION

(光学系の構成)図1は、本発明の一実施形態による距
離測定装置の光学系1を示す図である。まず、この光学
系1について説明する。投光部2は、レーザー光LBを
発生するレーザーダイオード3と、レーザーダイオード
3から出射されたレーザー光LBをコリメートするコリ
メートレンズ4とからなる。レーザーダイオード3は連
続(Continuous Wave)発光し、投光部2からはコリメ
ートされたレーザー光LBが出射される。投光部2の前
方には、第一偏光ビームスプリッタ5が配置されてお
り、投光部2から出射されたレーザー光LBは、第一偏
光ビームスプリッタ5によって信号光LSと参照光LR
に分離される。第一偏光ビームスプリッタ5はS偏光成
分(以下、この第一偏光ビームスプリッタ5を透過する
光成分の偏光方向を基準としてS偏光の方向を定める)
を透過させ、P偏光成分(以下、この第一偏光ビームス
プリッタ5で反射する光成分の偏光方向を基準としてP
偏光の方向を定める)を反射させるから、信号光LSは
第一偏光ビームスプリッタ5を透過してS偏光成分の光
となり、参照光LRは第一偏光ビームスプリッタ5で反
射してP偏光成分の光となる。
(Configuration of Optical System) FIG. 1 is a diagram showing an optical system 1 of a distance measuring device according to an embodiment of the present invention. First, the optical system 1 will be described. The light projecting unit 2 includes a laser diode 3 for generating a laser beam LB, and a collimating lens 4 for collimating the laser beam LB emitted from the laser diode 3. The laser diode 3 emits a continuous wave (Continuous Wave), and the light projecting unit 2 emits a collimated laser beam LB. A first polarizing beam splitter 5 is disposed in front of the light projecting unit 2, and the laser beam LB emitted from the light projecting unit 2 is converted by the first polarizing beam splitter 5 into a signal light LS and a reference light LR.
Is separated into The first polarization beam splitter 5 is an S-polarized component (hereinafter, the direction of the S-polarized light is determined based on the polarization direction of the light component transmitted through the first polarization beam splitter 5).
And the P-polarized component (hereinafter referred to as P based on the polarization direction of the light component reflected by the first polarization beam splitter 5).
(Determining the direction of polarization), the signal light LS passes through the first polarization beam splitter 5 and becomes S-polarized light, and the reference light LR is reflected by the first polarization beam splitter 5 and becomes P-polarized light. It becomes light.

【0022】第一偏光ビームスプリッタ5の反射側に
は、ビームスプリッタ6が配置されており、第一偏光ビ
ームスプリッタ5で反射したP偏光成分の参照光LRは
ビームスプリッタ6に入射する。
A beam splitter 6 is disposed on the reflection side of the first polarization beam splitter 5, and the reference light LR of the P-polarized light component reflected by the first polarization beam splitter 5 is incident on the beam splitter 6.

【0023】第一偏光ビームスプリッタ5の透過側に
は、PLZT7と、第二偏光ビームスプリッタ8と、ス
キャンミラー9とが配置されており、第一偏光ビームス
プリッタ5を透過したS偏光成分の信号光LSは、PL
ZT7を通過する。PLZT7は、500kHzのsin
波で透過率を制御しており、PLZT7を通過する信号
光LSは、PLZT7によって500kHzのAM変調
光となる。ここで、PLZT7で変調された信号光LS
の最大光強度をP0、PLZT7によるレーザー光LB
の変調周波数をν、時間をtとして、当該信号光LSは √(2P0)sin(2πνt) で表わされるものとする。
On the transmission side of the first polarization beam splitter 5, a PLZT 7, a second polarization beam splitter 8, and a scan mirror 9 are arranged, and a signal of an S-polarized component transmitted through the first polarization beam splitter 5 is provided. Optical LS is PL
Pass through ZT7. PLZT7 has a 500 kHz sin
The transmittance is controlled by a wave, and the signal light LS passing through the PLZT 7 is converted into 500 kHz AM modulated light by the PLZT 7. Here, the signal light LS modulated by the PLZT 7
Is the maximum light intensity of P 0 , and the laser beam LB by PLZT7
Let ν be the modulation frequency and t be the time, and the signal light LS is represented by √ (2P 0 ) sin (2πνt).

【0024】第二偏光ビームスプリッタ8の偏光方向は
第一偏光ビームスプリッタ5の偏光方向と一致させてい
るので、PLZT7で変調された信号光LSは、第二偏
光ビームスプリッタ8を透過してスキャンミラー9で反
射され、スキャンミラー9によって対象物10の検知領
域に向けて走査される。対象物10がリフレクタ(多数
の光学的なコーナーキューブの集合したもの)である場
合には、信号光LSは対象物10で反射する際に偏光方
向が90度回転するので、信号光LSはP偏光として反
射される。対象物10で反射した信号光LSは再びスキ
ャンミラー9に戻り、スキャンミラー9で反射される。
この信号光LSはP偏光成分の光であるから、第二偏光
ビームスプリッタ8により反射される。第二偏光ビーム
スプリッタ8の反射側には補正用ミラー11が配置され
ている。この補正用ミラー11はパルスステップモータ
のような制御用モータによって回転角度を精密に制御で
きるようになっている。
Since the polarization direction of the second polarization beam splitter 8 matches the polarization direction of the first polarization beam splitter 5, the signal light LS modulated by the PLZT 7 is transmitted through the second polarization beam splitter 8 and scanned. The light is reflected by the mirror 9 and scanned by the scan mirror 9 toward the detection area of the object 10. When the object 10 is a reflector (a collection of a large number of optical corner cubes), the signal light LS rotates by 90 degrees when reflected by the object 10, so that the signal light LS is P Reflected as polarized light. The signal light LS reflected by the object 10 returns to the scan mirror 9 again, and is reflected by the scan mirror 9.
Since this signal light LS is light of the P polarization component, it is reflected by the second polarization beam splitter 8. On the reflection side of the second polarization beam splitter 8, a correction mirror 11 is arranged. The rotation angle of the correction mirror 11 can be precisely controlled by a control motor such as a pulse step motor.

【0025】なお、対象物10がキャッツアイ(反射標
識)のように、レーザー光LBを反射させるとき、レー
ザー光LBの偏光方向を回転させないものである場合に
は、第二偏光ビームスプリッタ8とスキャンミラー9と
の間に1/4波長板(図示せず)を挿入することによ
り、対象物10で反射したレーザー光LBを第二偏光ビ
ームスプリッタ8で反射させることができる。
When the object 10 does not rotate the direction of polarization of the laser beam LB when reflecting the laser beam LB, such as a cat's eye (reflection mark), the second polarization beam splitter 8 By inserting a quarter-wave plate (not shown) between the scan mirror 9 and the scan mirror 9, the laser beam LB reflected by the object 10 can be reflected by the second polarization beam splitter 8.

【0026】補正用ミラー11の反射側には、ハーフミ
ラーのようなビームスプリッタ6が配置されており、第
一偏光ビームスプリッタ5で反射したP偏光成分の参照
光LRと補正用ミラー11で反射したP偏光成分の信号
光LSとがビームスプリッタ6で一部反射され、一部透
過される。ビームスプリッタ6で一部反射された信号光
LSとビームスプリッタ6で一部透過した参照光LRと
は、ミキシングされて受光素子12に受光される。ま
た、ビームスプリッタ6で一部透過された信号光LSと
ビームスプリッタ6で一部反射した参照光LRとは、ミ
キシングされて受光素子13に受光される。
A beam splitter 6 such as a half mirror is disposed on the reflection side of the correction mirror 11, and the reference light LR of the P-polarized component reflected by the first polarization beam splitter 5 and the reflection by the correction mirror 11. The signal light LS of the P-polarized component is partially reflected by the beam splitter 6 and partially transmitted. The signal light LS partially reflected by the beam splitter 6 and the reference light LR partially transmitted by the beam splitter 6 are mixed and received by the light receiving element 12. The signal light LS partially transmitted by the beam splitter 6 and the reference light LR partially reflected by the beam splitter 6 are mixed and received by the light receiving element 13.

【0027】こうして受光素子12,13に入射した信
号光LSと参照光LRとは互いに偏光方向が一致してい
るため、光ビートが発生し、両受光素子12,13では
ビート信号が生じる。さらに、受光素子12から出力さ
れる光電流(ビート信号)と受光素子13から出力され
る光電流(ビート信号)とは差動増幅器14に入力さ
れ、差動増幅器14で電気信号に変換される。
Since the signal light LS and the reference light LR that have entered the light receiving elements 12 and 13 have the same polarization directions, an optical beat is generated, and a beat signal is generated between the two light receiving elements 12 and 13. Further, the photocurrent (beat signal) output from the light receiving element 12 and the photocurrent (beat signal) output from the light receiving element 13 are input to the differential amplifier 14 and converted into an electric signal by the differential amplifier 14. .

【0028】(処理回路)図2は上記光ヘテロダイン方
式距離測定装置における信号処理回路21を示すブロッ
ク図である。この信号処理回路21は、受光素子12,
13からの信号を処理して対象物10までの距離を演算
するとともに、投光部2、PLZT7、スキャンミラー
9及び補正用ミラー11を駆動制御する機能を有してい
る。
(Processing Circuit) FIG. 2 is a block diagram showing a signal processing circuit 21 in the optical heterodyne type distance measuring apparatus. The signal processing circuit 21 includes the light receiving element 12,
The signal processing unit 13 has a function of processing a signal from the control unit 13 to calculate a distance to the target object 10 and driving and controlling the light projecting unit 2, the PLZT 7, the scan mirror 9, and the correction mirror 11.

【0029】レーザーダイオード駆動回路22は、制御
部(マイクロコンピュータ)26からの駆動信号により
レーザーダイオード3を連続(CW)駆動し、レーザー
ダイオード3を連続発光させる。
The laser diode drive circuit 22 drives the laser diode 3 continuously (CW) in response to a drive signal from a control unit (microcomputer) 26 to make the laser diode 3 emit light continuously.

【0030】PLZT駆動回路23は制御部26からの
制御信号によりPLZT7を500kHzのsin波で透
過率を制御する。
The PLZT drive circuit 23 controls the transmittance of the PLZT 7 with a 500 kHz sine wave according to a control signal from the control unit 26.

【0031】光スキャナ駆動回路24は、制御部26か
らの制御信号によりスキャンミラー9を所定角度範囲に
おいて所定の角速度で回動させる。
The optical scanner drive circuit 24 rotates the scan mirror 9 at a predetermined angular speed in a predetermined angle range according to a control signal from the control unit 26.

【0032】補正用ミラー制御回路25は、制御部26
からの制御信号により、スキャンミラー9の回転角度と
同期して補正用ミラー11の回転角度を後述のように制
御する。
The correction mirror control circuit 25 includes a control unit 26
, The rotation angle of the correction mirror 11 is controlled in synchronization with the rotation angle of the scan mirror 9 as described later.

【0033】信号処理回路21の受信信号処理部分は、
AM復調回路27、直流カットフィルタ28、移相器2
9、第1及び第2ミキシング回路30,31、ローパス
フィルタ(LPF)32,33、距離演算部34から構
成されている。しかして、差動増幅器14から出力され
た信号は、AM復調回路27に入り、500kHzの信
号に復調される。AM復調回路27で復調された信号
は、直流カットフィルタ28を通過した後、第1ミキシ
ング回路30において、PLZT7で変調したものと同
じ500kHzのsin波とミキシングされ、また、第2
ミキシング回路31においては、500kHzのsin波
を移相器29で90゜位相シフトされた信号(cos波)
とミキシングされる。第1ミキシング回路30と第2ミ
キシング回路31から出力された信号は、それぞれロー
パスフィルタ32,33を通過し、高周波成分を除去さ
れる。ローパスフィルタ32,33を通過した直流信号
I,Qは、距離演算部34に送出され、距離演算部34
では、当該信号I,Qに基づいて対象物10までの距離
Rを演算し、求めた距離Rを測距データとして出力す
る。
The reception signal processing portion of the signal processing circuit 21
AM demodulation circuit 27, DC cut filter 28, phase shifter 2
9, first and second mixing circuits 30 and 31, low-pass filters (LPFs) 32 and 33, and a distance calculator 34. Thus, the signal output from the differential amplifier 14 enters the AM demodulation circuit 27 and is demodulated into a signal of 500 kHz. After the signal demodulated by the AM demodulation circuit 27 passes through the DC cut filter 28, the signal is mixed by the first mixing circuit 30 with the same 500 kHz sine wave as that modulated by the PLZT 7, and
In the mixing circuit 31, a signal (cos wave) obtained by shifting the sine wave of 500 kHz by 90.degree.
And mixed. The signals output from the first mixing circuit 30 and the second mixing circuit 31 pass through low-pass filters 32 and 33, respectively, to remove high-frequency components. The DC signals I and Q that have passed through the low-pass filters 32 and 33 are sent to a distance calculator 34,
Then, a distance R to the object 10 is calculated based on the signals I and Q, and the obtained distance R is output as distance measurement data.

【0034】このような構成の信号処理回路21によれ
ば、次の様な原理から、対象物10までの距離Rを求め
ることができる。いま、PLZT7による変調周波数を
ν(=500kHz)、時間をtとし、PLZT7によ
る変調信号がsinωtで表わされるとする。また、対象
物10との間を往復した信号光LSと参照光LRとの位
相のずれをφとし、差動増幅器14から出力される信号
の強度をA2/2とすると、差動増幅器14から出力さ
れる信号は、 Asin(ωt+φ) … で表わされる。この信号に第1ミキシング回路30で、
PLZT7と同じsin波、すなわち sinωt とミキシン
グすると、次のミキシング信号が得られる。 Asin(ωt+φ)・sinωt=(A/2)[cosφ−cos
(2ωt+φ)] このミキシング信号がローパスフィルタ32を通過する
と、直流成分だけが通過して、 I=(A/2)cosφ … が得られる。
According to the signal processing circuit 21 having such a configuration, the distance R to the object 10 can be obtained based on the following principle. Now, it is assumed that the modulation frequency by PLZT7 is ν (= 500 kHz), the time is t, and the modulation signal by PLZT7 is represented by sinωt. Further, the phase difference between the reference light LR and reciprocating the signal light LS between the object 10 and phi, when the intensity of the signal output from the differential amplifier 14 and A 2/2, the differential amplifier 14 Is represented by Asin (ωt + φ)... The first mixing circuit 30 adds this signal to
When mixing with the same sine wave as PLZT7, that is, sinωt, the following mixing signal is obtained. Asin (ωt + φ) · sinωt = (A / 2) [cosφ−cos
(2ωt + φ)] When this mixing signal passes through the low-pass filter 32, only the DC component passes, and I = (A / 2) cosφ... Is obtained.

【0035】また、PLZT7と同じsin波が移相器2
9で90゜位相シフトされると、cos波、すなわちcosω
tとなるので、第2ミキシング回路31で式の信号と
ミキシングされると、次のミキシング信号が得られる。 Asin(ωt+φ)・cosωt=(A/2)[sinφ+sin
(2ωt+φ)] このミキシング信号がローパスフィルタ33を通過する
と、直流成分だけが通過して、 Q=(A/2)sinφ … が得られる。
The same sine wave as that of the PLZT 7 is applied to the phase shifter 2.
9, a 90 ° phase shift results in a cos wave, ie, cosω.
Since t is mixed with the equation signal in the second mixing circuit 31, the next mixing signal is obtained. Asin (ωt + φ) · cosωt = (A / 2) [sinφ + sin
(2ωt + φ)] When this mixing signal passes through the low-pass filter 33, only the DC component passes, and Q = (A / 2) sinφ... Is obtained.

【0036】しかして、距離演算部34では、ローパス
フィルタ32,33からの信号I、Qから位相のずれφ
を次式によって求めることができる。 φ=arctan(Q/I) …
In the distance calculating section 34, the phase shift φ from the signals I and Q from the low-pass filters 32 and 33 is obtained.
Can be obtained by the following equation. φ = arctan (Q / I) ...

【0037】レーザー光LBが対象物10との間の往復
距離2Rを走る間に生じる位相のずれφは、光速をcと
すると、 φ=2πν(2R/c) … で表わすことができるから、式及び式から、 R=(cφ)/(4πν) =〔c/(4πν)〕・arctan(Q/I) … が得られる。すなわち、距離演算部34は式に基づい
てローパスフィルタ32,33の出力I,Qから対象物
10までの距離Rを算出することができる。
The phase shift φ generated while the laser beam LB travels the reciprocating distance 2R between the target 10 and the laser beam LB can be expressed as φ = 2πν (2R / c), where c is the speed of light. From the equation and the equation, R = (cφ) / (4πν) = [c / (4πν)] · arctan (Q / I) is obtained. That is, the distance calculation unit 34 can calculate the distance R to the object 10 from the outputs I and Q of the low-pass filters 32 and 33 based on the equation.

【0038】(補正用ミラーの制御)このような光ヘテ
ロダイン方式距離測定装置にあっては、レーザー光LB
がスキャンミラー9で反射されて対象物10に照射さ
れ、対象物10で反射して戻ってきたときには、スキャ
ンミラー9が回転しているため、補正用ミラー11が固
定されているとすると、従来例において説明したよう
に、参照光LRの投光光軸と信号光LSの受光光軸の軸
ずれが生じる。
(Control of Mirror for Correction) In such an optical heterodyne type distance measuring apparatus, the laser beam LB
When light is reflected by the scan mirror 9 and irradiates the object 10 and reflected by the object 10 and returns, it is assumed that the correction mirror 11 is fixed because the scan mirror 9 is rotating. As described in the example, an axis shift occurs between the projection optical axis of the reference light LR and the light reception optical axis of the signal light LS.

【0039】補正用ミラー11は、この軸ずれを補正す
るように制御される。すなわち、図3に示すように、ス
キャンミラー9が時計方向に回転(右方向走査)しなが
ら信号光LSを走査している場合には、補正用ミラー1
1が反時計方向に回転し、PA位置で静止して信号光L
Sの投光光軸を補正し、ビームスプリッタ6に入射する
信号光LSの投光光軸と参照光LRの受光光軸とをほぼ
一致させる。
The correction mirror 11 is controlled so as to correct this axis deviation. That is, as shown in FIG. 3, when the scan mirror 9 scans the signal light LS while rotating clockwise (scanning rightward), the correction mirror 1
1 rotates counterclockwise, stops at the PA position, and
The light projecting optical axis of S is corrected, and the light projecting optical axis of the signal light LS incident on the beam splitter 6 and the light receiving light axis of the reference light LR are substantially matched.

【0040】逆に、スキャンミラー9が反時計方向に回
転(左方向走査)しながら信号光LSを走査している場
合には、図4に示すように、補正用ミラー11が時計方
向に回転し、PB位置で静止して信号光LSの投光光軸
を補正し、ビームスプリッタ6に入射する信号光LSの
投光光軸と参照光LRの受光光軸とをほぼ一致させる。
Conversely, when the scan mirror 9 is scanning the signal light LS while rotating counterclockwise (scanning leftward), the correction mirror 11 rotates clockwise as shown in FIG. Then, it stops at the PB position and corrects the light projection optical axis of the signal light LS, so that the light projection light axis of the signal light LS incident on the beam splitter 6 and the light receiving light axis of the reference light LR substantially coincide.

【0041】図5(a)(b)(c)は、スキャンミラ
ー9と補正用ミラー11との制御タイミングを具体的に
示す図である。図5(a)(b)はスキャンミラー9を
駆動する光スキャナ駆動回路24の水平方向同期信号と
垂直方向駆動信号を示しており、信号光LSはスキャン
ミラー9によって、図6に示すように水平方向に200
mrad、垂直方向に50mradの角度で2次元走査(ラスタ
スキャン)されている。これに対し、補正用ミラー11
は、スキャンミラー9の垂直方向同期信号の立ち下がり
エッジと同期して図3のような反時計方向回りのPA位
置と図4のような時計方向回りのPB位置とを交互に繰
り返している。この結果、ビームスプリッタ6で反射さ
れる信号光LSの受光光軸とビームスプリッタ6を透過
する参照光LRの投光光軸との軸ずれが補正される。
FIGS. 5A, 5B and 5C are diagrams specifically showing control timings of the scan mirror 9 and the correction mirror 11. FIG. FIGS. 5A and 5B show a horizontal synchronization signal and a vertical drive signal of the optical scanner drive circuit 24 for driving the scan mirror 9, and the signal light LS is transmitted by the scan mirror 9 as shown in FIG. 200 horizontally
Two-dimensional scanning (raster scanning) is performed at an angle of 50 mrad in the vertical direction with mrad. On the other hand, the correction mirror 11
Repeats a counterclockwise PA position as shown in FIG. 3 and a clockwise PB position as shown in FIG. 4 alternately in synchronization with the falling edge of the vertical synchronization signal of the scan mirror 9. As a result, the axis deviation between the light receiving optical axis of the signal light LS reflected by the beam splitter 6 and the light projecting optical axis of the reference light LR passing through the beam splitter 6 is corrected.

【0042】ここで、補正用ミラー11の反時計方向回
りのPA位置と時計方向回りのPB位置とは、例えば測
距対象物10の検出距離を想定して(例えば、80m)
決めればよい。あるいは、実験的に定めてもよい。
Here, the PA position in the counterclockwise direction and the PB position in the clockwise direction of the correcting mirror 11 are, for example, assuming the detection distance of the object 10 (for example, 80 m).
You just have to decide. Alternatively, it may be determined experimentally.

【0043】従って、長距離離れた対象物10を測定し
ても、補正用ミラー11によって、対象物10で反射し
た信号光LSと参照光LRの軸ずれが補正されるので、
空間的コヒーレンスが良好となり、信号のS/N比が向
上し、距離計測性能が向上する。
Therefore, even if the object 10 which is long distance away is measured, the axis deviation between the signal light LS and the reference light LR reflected by the object 10 is corrected by the correction mirror 11, so that
Spatial coherence is improved, the S / N ratio of the signal is improved, and the distance measurement performance is improved.

【0044】(実測結果)図7は、補正用ミラー11を
センター位置に固定した場合における信号処理回路21
のS/N比をシミュレーションによって求めた結果を示
す図であって、横軸は対象物10の距離、縦軸がS/N
比である。また、このシミュレーション結果の一部を表
1に示す。
FIG. 7 shows the signal processing circuit 21 when the correction mirror 11 is fixed at the center position.
FIG. 9 is a diagram showing a result obtained by simulating an S / N ratio of the target, where the horizontal axis represents the distance of the object 10 and the vertical axis represents the S / N ratio.
Ratio. Table 1 shows a part of the simulation results.

【0045】[0045]

【表1】 [Table 1]

【0046】図7から分かるように、補正用ミラー11
が固定されていると、対象物10との距離が遠くなるほ
どS/N比は急激に悪化する。
As can be seen from FIG. 7, the correction mirror 11
Is fixed, the S / N ratio rapidly deteriorates as the distance from the object 10 increases.

【0047】図8は、80mの距離にある対象物10を
想定して補正用ミラー11を制御した場合における信号
処理回路21のS/N比をシミュレーションによって求
めた結果を示す図であって、横軸は対象物10の距離、
縦軸がS/N比である。また、このシミュレーション結
果の一部を表2に示す。
FIG. 8 is a diagram showing a result obtained by simulation of the S / N ratio of the signal processing circuit 21 when the correction mirror 11 is controlled on the assumption that the object 10 is at a distance of 80 m. The horizontal axis is the distance of the object 10,
The vertical axis is the S / N ratio. Table 2 shows part of the simulation results.

【0048】[0048]

【表2】 [Table 2]

【0049】図8から分かるように、補正用ミラー11
を制御した場合には、対象物10との距離がほぼ40m
以上では、補正用ミラー11が固定されている場合と比
較してS/N比が向上している。例えば、光ヘテロダイ
ン方式距離測定装置のS/N比は、補正用ミラー11が
固定されている場合と比較すると、対象物10の距離が
80mのときには17dBから26dBに、100mの
ときには11dBから23dBに改善されている。一
方、近距離でのS/N比は低下しているが、近距離は元
々十分余裕があるため、ある程度S/N比が低下しても
測距が可能である。
As can be seen from FIG. 8, the correction mirror 11
Is controlled, the distance to the object 10 is approximately 40 m
As described above, the S / N ratio is improved as compared with the case where the correction mirror 11 is fixed. For example, the S / N ratio of the optical heterodyne type distance measuring device is from 17 dB to 26 dB when the distance of the object 10 is 80 m, and from 11 dB to 23 dB when the distance of the object 10 is 100 m, as compared with the case where the correction mirror 11 is fixed. Has been improved. On the other hand, the S / N ratio at a short distance is reduced, but since the short distance originally has a sufficient margin, distance measurement is possible even if the S / N ratio is reduced to some extent.

【0050】(第2の実施形態)補正用ミラー11の制
御角度は、スキャンミラー9の回転角度に同期させて連
続的に変化させるようにしても良い。すなわち、図9
(a)(b)(c)に示すように、スキャンミラー9が
時計方向回りに回転している場合には、補正用ミラー1
1を反時計方向回りに回転させ、スキャンミラー9が反
時計方向回りに回転している場合には、補正用ミラー1
1を時計方向回りに回転させる。しかし、補正用ミラー
11の制御角度には、厳しい精度が要求されるので、上
記のようにスキャンミラー9の回転方向に応じて2つの
位置で補正用ミラー11を交互に固定するのが実際的で
ある。
(Second Embodiment) The control angle of the correction mirror 11 may be changed continuously in synchronization with the rotation angle of the scan mirror 9. That is, FIG.
(A) As shown in (b) and (c), when the scan mirror 9 rotates clockwise, the correction mirror 1
1 is rotated counterclockwise, and when the scan mirror 9 is rotated counterclockwise, the correction mirror 1 is rotated.
Rotate 1 clockwise. However, since strict precision is required for the control angle of the correction mirror 11, it is practical to fix the correction mirror 11 alternately at two positions according to the rotation direction of the scan mirror 9 as described above. It is.

【0051】(第3の実施形態)また、図示しないが、
スキャンミラー9による走査方向を一方の向きに走査す
るようにし、それに応じた位置に補正用ミラー11を固
定するようにしてもよい。例えば、信号光LSをスキャ
ンミラー9によって右方向走査のみで走査し、補正用ミ
ラー11を図3のPA位置で固定する。あるいは、信号
光LSをスキャンミラー9によって左方向走査のみで走
査し、補正用ミラー11を図4のPB位置で固定する。
(Third Embodiment) Although not shown,
The scanning direction by the scan mirror 9 may be scanned in one direction, and the correction mirror 11 may be fixed at a position corresponding to the scanning direction. For example, the signal light LS is scanned only rightward by the scan mirror 9, and the correction mirror 11 is fixed at the PA position in FIG. Alternatively, the signal light LS is scanned only by the scan mirror 9 in the leftward direction, and the correction mirror 11 is fixed at the PB position in FIG.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の一実施形態による距離測定装置の光学
系を示す図である。
FIG. 1 is a diagram showing an optical system of a distance measuring device according to an embodiment of the present invention.

【図2】同上の距離測定装置の信号処理回路を示すブロ
ック図である。
FIG. 2 is a block diagram showing a signal processing circuit of the distance measuring device.

【図3】補正用ミラーによる軸ずれの補正の様子を示す
図である。
FIG. 3 is a diagram showing a state of correction of an axis shift by a correction mirror.

【図4】補正用ミラーによる軸ずれの補正の様子を示す
図である。
FIG. 4 is a diagram illustrating a state of correction of axis deviation by a correction mirror.

【図5】(a)(b)はスキャンミラー駆動回路の水平
同期信号と垂直同期信号を示す図、(c)は補正用ミラ
ーの制御信号を示す図である。
5A and 5B are diagrams illustrating a horizontal synchronization signal and a vertical synchronization signal of a scan mirror driving circuit, and FIG. 5C is a diagram illustrating a control signal of a correction mirror;

【図6】信号光を2次元スキャンしている様子を示す図
である。
FIG. 6 is a diagram illustrating a state in which signal light is two-dimensionally scanned.

【図7】補正用ミラーが固定されている場合における、
対象物の距離とS/N比との関係を示す図である。
FIG. 7 shows a case where a correction mirror is fixed.
FIG. 4 is a diagram illustrating a relationship between an object distance and an S / N ratio.

【図8】補正用ミラーを制御している場合における、対
象物の距離とS/N比との関係を示す図である。
FIG. 8 is a diagram illustrating a relationship between a distance of an object and an S / N ratio when a correction mirror is controlled.

【図9】本発明の別な実施形態を説明する図であって、
(a)(b)はスキャンミラー駆動回路の水平同期信号
と垂直同期信号を示す図、(c)は補正用ミラーの制御
信号を示す図である。
FIG. 9 is a diagram illustrating another embodiment of the present invention,
(A) and (b) are diagrams showing a horizontal synchronization signal and a vertical synchronization signal of a scan mirror driving circuit, and (c) is a diagram showing a control signal of a correction mirror.

【図10】従来例の説明図である。FIG. 10 is an explanatory diagram of a conventional example.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

2 投光部 5 第一偏光ビームスプリッタ 6 ビームスプリッタ 7 PLZT 9 スキャンミラー 11 補正用ミラー 12,13 受光素子 LB レーザー光 LS 信号光 LR 参照光 2 Projection unit 5 First polarization beam splitter 6 Beam splitter 7 PLZT 9 Scan mirror 11 Correction mirror 12, 13 Light receiving element LB Laser light LS Signal light LR Reference light

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (71)出願人 597066429 1000 William Pitt Way Pittsburgh,PA 15238, U.S.A. (72)発明者 田村 允彦 アメリカ合衆国ペンシルベニア州ピッツバ ーグ、ウィリアム ピット ウェイ 1000、オプトメーション インコーポレー テッド内 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of front page (71) Applicant 597066429 1000 William Pitt Way Pittsburgh, PA 15238, U.S.A. S. A. (72) Inventor Yoshihiko Tamura William Pittway 1000, Pittsburgh, Pennsylvania, USA, within Optmation Inc.

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 光ビームを信号光と参照光とに分け、信
号光を光走査手段によって検知領域へ走査させ、対象物
で反射された信号光と参照光の位相差を測定することに
よって対象物までの距離を計測する距離測定装置におい
て、 信号光が前記光走査手段で再び反射された後の受光光路
中に、光反射方向が可変となった補正用ミラーを設けた
ことを特徴とする距離測定装置。
An optical beam is divided into a signal beam and a reference beam, the signal beam is scanned on a detection area by an optical scanning unit, and a phase difference between the signal beam and the reference beam reflected by the object is measured. In a distance measuring device for measuring a distance to an object, a correction mirror having a variable light reflection direction is provided in a light receiving optical path after signal light is reflected again by the optical scanning means. Distance measuring device.
【請求項2】 投光部から出射された光ビームを信号光
と参照光とに分ける偏光分離手段と、 前記信号光を検知領域に向けて走査させる光走査手段
と、 対象物で反射し光走査手段で再び反射した信号光と、前
記参照光とを合成する光合成手段と、 前記光走査手段と前記光合成手段との間の受光光路上に
配置された、角度調整可能な補正用ミラーと、 前記光合成手段を経た信号光と参照光の光軸が互いにほ
ぼ一致するように、前記補正用ミラーを制御する手段
と、を備えた、請求項1に記載の距離測定装置。
A polarization beam splitter for splitting the light beam emitted from the light projecting unit into a signal light and a reference light; an optical scanning means for scanning the signal light toward a detection area; and a light reflected by an object. Signal light reflected again by the scanning unit, a light combining unit that combines the reference light, and a correction mirror that is disposed on a light receiving optical path between the light scanning unit and the light combining unit and that can adjust the angle, 2. The distance measuring device according to claim 1, further comprising: a unit that controls the correction mirror such that the optical axes of the signal light and the reference light that have passed through the light combining unit substantially coincide with each other. 3.
【請求項3】 前記光走査手段によって信号光を往復走
査し、信号光が一方の向きに走査される場合には、受光
光路上の信号光の光軸と参照光の光軸とが一致するよう
に補正用ミラーを第1の角度に固定し、信号光が他方の
向きに走査される場合には、受光光路上の信号光の光軸
と参照光の光軸とがほぼ一致するように補正用ミラーを
第2の角度に固定することを特徴とする、請求項1に記
載の距離測定装置。
3. The optical scanning means reciprocally scans the signal light, and when the signal light is scanned in one direction, the optical axis of the signal light on the light receiving optical path coincides with the optical axis of the reference light. As described above, the correction mirror is fixed at the first angle, and when the signal light is scanned in the other direction, the optical axis of the signal light on the light receiving optical path is substantially coincident with the optical axis of the reference light. The distance measuring device according to claim 1, wherein the correction mirror is fixed at a second angle.
【請求項4】 信号光の投光光路にPLZTのような透
過率制御手段を配設し、当該透過率制御手段の透過率を
正弦波状に変化させることによって信号光をAM変調す
ることを特徴とする、請求項1に記載の距離測定装置。
4. A signal control apparatus, wherein a transmittance control means such as PLZT is provided in a light projecting optical path of a signal light, and the signal light is AM-modulated by changing the transmittance of the transmittance control means into a sine wave shape. The distance measuring device according to claim 1, wherein
【請求項5】 光ビームを信号光と参照光とに分け、光
走査手段によって信号光を片一方の向きにのみ走査さ
せ、対象物で反射された信号光と参照光の位相差を測定
することによって対象物までの距離を計測する距離測定
装置において、 信号光が前記光走査手段で再び反射された後の受光光路
中に補正用ミラーを設け、受光光路上の信号光の光軸と
参照光の光軸とがほぼ一致するように補正用ミラーの角
度を固定したことを特徴とする距離測定装置。
5. A light beam is divided into a signal light and a reference light, and the signal light is scanned only in one direction by an optical scanning means, and a phase difference between the signal light reflected by the object and the reference light is measured. In the distance measuring device for measuring the distance to the object, a correction mirror is provided in the light receiving optical path after the signal light is reflected again by the optical scanning means, and the optical axis of the signal light on the light receiving optical path is referred to. A distance measuring device, wherein an angle of a correction mirror is fixed so that an optical axis of light substantially coincides with the optical axis.
JP9123050A 1997-04-24 1997-04-24 Distance measuring device Pending JPH10300851A (en)

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JP9123050A JPH10300851A (en) 1997-04-24 1997-04-24 Distance measuring device

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