JP2001050742A - 光学的距離測定装置 - Google Patents
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 体積を有効に低減した光学的距離測定装置を
提供する。 【解決手段】 レーザーレンジファインダーは、光線束
の前進パスを形成する。前進パスは、プリズムセットと
計測物体との間の前段部分９０と、プリズムセットに光
線束が入射し前進する屈折部分９１と、プリズムセット
と接眼レンズとの間の第１後段部分９２と、プリズムセ
ットとレーザー発射器１３との間の第２後段部分９３と
を有する。可視光線束１８１は、前段部分９０に沿って
進み、プリズムセットに入射し、反射してプリズムセッ
トから射出され、第１後段部分９２に沿って前進する。
レーザー光線束１８２は、第２後段部分９３からプリズ
ムセットに入射し、反射してプリズムセットから射出さ
れ、前段部分９０に沿って前進する。
提供する。 【解決手段】 レーザーレンジファインダーは、光線束
の前進パスを形成する。前進パスは、プリズムセットと
計測物体との間の前段部分９０と、プリズムセットに光
線束が入射し前進する屈折部分９１と、プリズムセット
と接眼レンズとの間の第１後段部分９２と、プリズムセ
ットとレーザー発射器１３との間の第２後段部分９３と
を有する。可視光線束１８１は、前段部分９０に沿って
進み、プリズムセットに入射し、反射してプリズムセッ
トから射出され、第１後段部分９２に沿って前進する。
レーザー光線束１８２は、第２後段部分９３からプリズ
ムセットに入射し、反射してプリズムセットから射出さ
れ、前段部分９０に沿って前進する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、光学的距離測定装
置に関する。
置に関する。
【０００２】
【従来の技術】所定の波長を有する光線束によって計測
物体と観測者との距離を計測する技術について、現在、
次の二種類がよく知られている。その一つは、互いに異
なる発射角度の複数の非可視光線束を利用して、挟角ま
たは発射器の間における距離により、計測物体と計測者
との距離を計算する方法である。もう一つは、非可視光
線束が発射器から射出して計測物体で反射したあと、発
射器のそばの受信器まで戻る時間の差異を利用して、計
測物体と計測者との距離を計算する方法である。
物体と観測者との距離を計測する技術について、現在、
次の二種類がよく知られている。その一つは、互いに異
なる発射角度の複数の非可視光線束を利用して、挟角ま
たは発射器の間における距離により、計測物体と計測者
との距離を計算する方法である。もう一つは、非可視光
線束が発射器から射出して計測物体で反射したあと、発
射器のそばの受信器まで戻る時間の差異を利用して、計
測物体と計測者との距離を計算する方法である。
【０００３】前記の第２の方法は、光学の原理で距離を
測る技術を利用するが、実際の応用では、主にレーザー
レンジファインダー（Laser Range Finder）に取り扱わ
れ、非可視光線束の発射器、非可視光線束の受信器、な
らびに測定者が狙いを定めて、計測物体と測る部位を確
認するための望遠鏡などの要素を含む。一般的なレーザ
ーレンジファインダー（Laser Range Finder）では、各
非可視光線束の発射器と非可視光線束の受信器との間に
折り曲がった非可視光線束の前進パスが形成され（つま
り、非可視光線束の前進パス）、望遠鏡には観測者の目
と計測物体との間にもう一つの観測ラインが形成される
（つまり、可視光線束の前進パス）。
測る技術を利用するが、実際の応用では、主にレーザー
レンジファインダー（Laser Range Finder）に取り扱わ
れ、非可視光線束の発射器、非可視光線束の受信器、な
らびに測定者が狙いを定めて、計測物体と測る部位を確
認するための望遠鏡などの要素を含む。一般的なレーザ
ーレンジファインダー（Laser Range Finder）では、各
非可視光線束の発射器と非可視光線束の受信器との間に
折り曲がった非可視光線束の前進パスが形成され（つま
り、非可視光線束の前進パス）、望遠鏡には観測者の目
と計測物体との間にもう一つの観測ラインが形成される
（つまり、可視光線束の前進パス）。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上述の従来の測量方式
を利用するレーザーレンジファインダー（Laser RangeF
inder）は、次の二つの欠点を生じる。 (1)体積はより大きい。 レーザーの発射器、レーザーの受信器、ならびに望遠鏡
が相当な長さおよび直径を有し、それぞれ若干のレンズ
が設けられているので、三者を並用するために、レーザ
ーレンジファインダー（Laser Range Finder）の体積を
低減することができない。
を利用するレーザーレンジファインダー（Laser RangeF
inder）は、次の二つの欠点を生じる。 (1)体積はより大きい。 レーザーの発射器、レーザーの受信器、ならびに望遠鏡
が相当な長さおよび直径を有し、それぞれ若干のレンズ
が設けられているので、三者を並用するために、レーザ
ーレンジファインダー（Laser Range Finder）の体積を
低減することができない。
【０００５】(2)測量が悪い。 レーザーレンジファインダー（Laser Range Finder）を
使用する場合、レーザーの発射器ならびにレーザーの受
信器と計測物体との間に対応した非可視光線束の前進パ
スおよび戻るパス、望遠鏡と計測物体との間に対応した
可視光線束の前進パスが生じる。各パスの間に一定の距
離があるため、挟角は計測物体の遠近に応じて変更す
る。したがって、電子回路を利用して複雑な計算公式で
計算しても、測量の結果が十分正確であるといえない。
使用する場合、レーザーの発射器ならびにレーザーの受
信器と計測物体との間に対応した非可視光線束の前進パ
スおよび戻るパス、望遠鏡と計測物体との間に対応した
可視光線束の前進パスが生じる。各パスの間に一定の距
離があるため、挟角は計測物体の遠近に応じて変更す
る。したがって、電子回路を利用して複雑な計算公式で
計算しても、測量の結果が十分正確であるといえない。
【０００６】前記の三つの独立した光線束の前進パスを
適度に併合すれば、前記の欠点を改善することは可能で
あるが、現行の技術から調べてみると、一旦前記の光線
束の前進パスの任意の二者を併合すると、測定される非
可視光線束または観測用可視光線束の前進パスが阻止さ
れ、距離の計測、観測機能を失ってしまう。したがっ
て、本発明の主な目的は、体積を有効に低減した光学的
距離測定装置を提供することにある。
適度に併合すれば、前記の欠点を改善することは可能で
あるが、現行の技術から調べてみると、一旦前記の光線
束の前進パスの任意の二者を併合すると、測定される非
可視光線束または観測用可視光線束の前進パスが阻止さ
れ、距離の計測、観測機能を失ってしまう。したがっ
て、本発明の主な目的は、体積を有効に低減した光学的
距離測定装置を提供することにある。
【０００７】本発明の第２の目的は、測量の精度を向上
した光学的距離測定装置を提供することにある。本発明
の第３の目的は、測定用光線束と観察用光線束とが同じ
直線に沿って延ばされ、使用者が狙いを定めて測定する
際に影響を及ぼさない光学的距離測定装置を提供するこ
とにある。
した光学的距離測定装置を提供することにある。本発明
の第３の目的は、測定用光線束と観察用光線束とが同じ
直線に沿って延ばされ、使用者が狙いを定めて測定する
際に影響を及ぼさない光学的距離測定装置を提供するこ
とにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
めに本発明は請求項１または２記載の手段を採用する。
請求項１記載の手段によると、本発明の光学的距離測定
装置はプリズムセットを備え、光線束の前進パスを形成
する。その前進パスは、プリズムセットと計測物体との
間の前段部分と、プリズムセットに光線束が入射し屈折
および前進する屈折部分と、前段部分と同一直線上にな
るようにプリズムセットの外部に形成される第１後段部
分と、前段部分に対応し前段部分および第１後段部分と
それぞれ所定の挾角をなすようにプリズムセットの外部
に形成される第２後段部分とを有する。
めに本発明は請求項１または２記載の手段を採用する。
請求項１記載の手段によると、本発明の光学的距離測定
装置はプリズムセットを備え、光線束の前進パスを形成
する。その前進パスは、プリズムセットと計測物体との
間の前段部分と、プリズムセットに光線束が入射し屈折
および前進する屈折部分と、前段部分と同一直線上にな
るようにプリズムセットの外部に形成される第１後段部
分と、前段部分に対応し前段部分および第１後段部分と
それぞれ所定の挾角をなすようにプリズムセットの外部
に形成される第２後段部分とを有する。
【０００９】可視光線束は、前段部分によって与えられ
た光路に沿って進み、プリズムセットに入射し、反射し
てプリズムセットから射出され、第１後段部分に沿って
前進する。非可視光線束は、第２後段部分からプリズム
セットに入射し、反射してプリズムセットから射出さ
れ、前段部分に沿って前進する。なお、請求項２記載の
手段によると、光学的距離測定装置はプリズムセットを
備え、光線束の前進パスを形成する。その前進パスは、
プリズムセットと計測物体との間の前段部分と、プリズ
ムセットに光線束が入射し屈折および前進する屈折部分
と、前段部分と同一直線上になるようにプリズムセット
の外部に形成される第１後段部分と、前段部分に対応し
前段部分および第１後段部分とそれぞれ所定の挾角をな
すようにプリズムセットの外部に形成される第２後段部
分とを有する。
た光路に沿って進み、プリズムセットに入射し、反射し
てプリズムセットから射出され、第１後段部分に沿って
前進する。非可視光線束は、第２後段部分からプリズム
セットに入射し、反射してプリズムセットから射出さ
れ、前段部分に沿って前進する。なお、請求項２記載の
手段によると、光学的距離測定装置はプリズムセットを
備え、光線束の前進パスを形成する。その前進パスは、
プリズムセットと計測物体との間の前段部分と、プリズ
ムセットに光線束が入射し屈折および前進する屈折部分
と、前段部分と同一直線上になるようにプリズムセット
の外部に形成される第１後段部分と、前段部分に対応し
前段部分および第１後段部分とそれぞれ所定の挾角をな
すようにプリズムセットの外部に形成される第２後段部
分とを有する。
【００１０】可視光線束および非可視光線束は、前段部
分によって与えられた光路に沿って同時に前進し、可視
光線束はプリズムセットに入射し、反射してプリズムセ
ットから射出され、第１後段部分に沿って前進する。非
可視光線束は、プリズムセットに入射し、反射してプリ
ズムセットから射出され、第２後段部分に沿って前進す
る。
分によって与えられた光路に沿って同時に前進し、可視
光線束はプリズムセットに入射し、反射してプリズムセ
ットから射出され、第１後段部分に沿って前進する。非
可視光線束は、プリズムセットに入射し、反射してプリ
ズムセットから射出され、第２後段部分に沿って前進す
る。
【００１１】また、請求項３記載の手段を採用すること
により、プリズムセットは前プリズムとその前プリズム
と相互に貼り合わせられた後プリズムとを有し、可視光
線束および非可視光線束は、それぞれ異なる方向に前進
し、前プリズムの内部で所定の角度で反射し、それぞれ
前プリズムの異なる方向から射出される。前プリズムか
ら射出された可視光線束は後プリズムの内部で反射す
る。
により、プリズムセットは前プリズムとその前プリズム
と相互に貼り合わせられた後プリズムとを有し、可視光
線束および非可視光線束は、それぞれ異なる方向に前進
し、前プリズムの内部で所定の角度で反射し、それぞれ
前プリズムの異なる方向から射出される。前プリズムか
ら射出された可視光線束は後プリズムの内部で反射す
る。
【００１２】請求項４記載の手段を採用することによ
り、プリズムセットは前プリズムとその前プリズムと相
互に貼り合わせられた後プリズムとを有し、可視光線束
および非可視光線束は、ともに同じ方向に前進し、前プ
リズムの内部に入射して所定の角度で反射し、それぞれ
異なる方向から射出される。前プリズムから射出された
可視光線束は後プリズムの内部で反射する。
り、プリズムセットは前プリズムとその前プリズムと相
互に貼り合わせられた後プリズムとを有し、可視光線束
および非可視光線束は、ともに同じ方向に前進し、前プ
リズムの内部に入射して所定の角度で反射し、それぞれ
異なる方向から射出される。前プリズムから射出された
可視光線束は後プリズムの内部で反射する。
【００１３】請求項５記載の手段を採用することによ
り、プリズムセットの所定の部位に光学薄膜がコーティ
ングされ、その光学薄膜は非可視光線束を通過させ可視
光線束に高い反射作用を与える。請求項６記載の手段を
採用することにより、プリズムセットは補助プリズムを
さらに有し、その補助プリズムの正面部位は光学薄膜に
貼付けられる。
り、プリズムセットの所定の部位に光学薄膜がコーティ
ングされ、その光学薄膜は非可視光線束を通過させ可視
光線束に高い反射作用を与える。請求項６記載の手段を
採用することにより、プリズムセットは補助プリズムを
さらに有し、その補助プリズムの正面部位は光学薄膜に
貼付けられる。
【００１４】請求項７記載の手段を採用することによ
り、補助プリズムは光学薄膜と対応する平面状の背面部
分を有し、その背面部分と第２後段部分の延長方向とは
垂直をなす。請求項８記載の手段を採用することによ
り、レーザー発射器とレーザー受信器とをさらに備え、
非可視光線束はレーザー発射器、計測物体およびレーザ
ー受信器を経由したレーザー光線束である。
り、補助プリズムは光学薄膜と対応する平面状の背面部
分を有し、その背面部分と第２後段部分の延長方向とは
垂直をなす。請求項８記載の手段を採用することによ
り、レーザー発射器とレーザー受信器とをさらに備え、
非可視光線束はレーザー発射器、計測物体およびレーザ
ー受信器を経由したレーザー光線束である。
【００１５】請求項９記載の手段を採用することによ
り、非可視光線束の波長は７００ｎｍより大きい。請求
項１０記載の手段を採用することにより、第２後段部分
はレーザー受信器とプリズムセットとの間に形成され
る。請求項１１記載の手段を採用することにより、第２
後段部分はレーザー発射器とプリズムセットとの間に形
成される。
り、非可視光線束の波長は７００ｎｍより大きい。請求
項１０記載の手段を採用することにより、第２後段部分
はレーザー受信器とプリズムセットとの間に形成され
る。請求項１１記載の手段を採用することにより、第２
後段部分はレーザー発射器とプリズムセットとの間に形
成される。
【００１６】請求項１２記載の手段を採用することによ
り、プリズムセットは非可視光線束を通過させ可視光線
束を高反射させる光学薄膜と、その光学薄膜に正面部位
が貼付けられた補助プリズムとをさらに有する。前プリ
ズムは、前段部位に対応した正面部位と、光学薄膜が設
置された上面部位と、後プリズムに隣接した背面部位と
を有し、上面部位および背面部位がなす挾角は補助プリ
ズムの正面部位および背面部位がなす挾角に等しい。
り、プリズムセットは非可視光線束を通過させ可視光線
束を高反射させる光学薄膜と、その光学薄膜に正面部位
が貼付けられた補助プリズムとをさらに有する。前プリ
ズムは、前段部位に対応した正面部位と、光学薄膜が設
置された上面部位と、後プリズムに隣接した背面部位と
を有し、上面部位および背面部位がなす挾角は補助プリ
ズムの正面部位および背面部位がなす挾角に等しい。
【００１７】さらに、請求項１３記載の手段を採用する
ことにより、後プリズムは前プリズムの背面部位と隣接
した正面部位と、第１後段部分と垂直である平面状の背
面部位とを有する。以上のように、可視光線束および非
可視光線束の前進パスは、重複部分が極めて長くなるば
かりでなく、計測物体の特定の部位を指向することがで
き、優れた測量精度が得られ、観測機能に影響を及ぼす
ことなしに測定装置の体積を低減することができる。
ことにより、後プリズムは前プリズムの背面部位と隣接
した正面部位と、第１後段部分と垂直である平面状の背
面部位とを有する。以上のように、可視光線束および非
可視光線束の前進パスは、重複部分が極めて長くなるば
かりでなく、計測物体の特定の部位を指向することがで
き、優れた測量精度が得られ、観測機能に影響を及ぼす
ことなしに測定装置の体積を低減することができる。
【００１８】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例を図面に基
づいて説明する。図１に示すように、本発明の一実施例
による光学的距離測定装置としてのレーザーレンジファ
インダー（Laser Range Finder）１０は、本体１１、本
体１１の中に設けられたレーザー受信器１２、レーザー
発射器１３、ならびに望遠鏡１４などから形成される。
望遠鏡１４は、対物レンズ４０、接眼レンズ５０、なら
びに対物レンズ４０および接眼レンズ５０の間を介する
プリズムセット６０を含む。
づいて説明する。図１に示すように、本発明の一実施例
による光学的距離測定装置としてのレーザーレンジファ
インダー（Laser Range Finder）１０は、本体１１、本
体１１の中に設けられたレーザー受信器１２、レーザー
発射器１３、ならびに望遠鏡１４などから形成される。
望遠鏡１４は、対物レンズ４０、接眼レンズ５０、なら
びに対物レンズ４０および接眼レンズ５０の間を介する
プリズムセット６０を含む。
【００１９】レーザー発射器１３は、計測物体に向かっ
てレーザー光線束（または適当な波長を有し、本実施例
に利用できる非可視光線束）を射出する。前記の光線束
は、計測物体の表面に達すると直ちに折り返して来る。
レーザー受信器１２は前記の折り返してきたレーザー光
線束を受信し、さらに所定の電子回路（図で示していな
い）に連結されて、計測物体とレーザーレンジファイン
ダー１０との間における距離を計算する。望遠鏡１４を
経由して、使用者は目で、計測物体から発せられる可視
光線（つまり、人間の肉眼で観察可能な色のある光）を
受け取る。それによって、狙いを定めることができると
同時に、計測物体と測る部位とが正確かどうか確認する
ことができる。
てレーザー光線束（または適当な波長を有し、本実施例
に利用できる非可視光線束）を射出する。前記の光線束
は、計測物体の表面に達すると直ちに折り返して来る。
レーザー受信器１２は前記の折り返してきたレーザー光
線束を受信し、さらに所定の電子回路（図で示していな
い）に連結されて、計測物体とレーザーレンジファイン
ダー１０との間における距離を計算する。望遠鏡１４を
経由して、使用者は目で、計測物体から発せられる可視
光線（つまり、人間の肉眼で観察可能な色のある光）を
受け取る。それによって、狙いを定めることができると
同時に、計測物体と測る部位とが正確かどうか確認する
ことができる。
【００２０】本発明の実施例において、レーザーレンジ
ファインダー１０の体積を有効に低減させる方法は、主
に図３に示すように、プリズムセット６０の前に可視光
線束１８１およびレーザー光線束１８２を混合させた光
路を形成することである。その光路は、計測物体とプリ
ズムセット６０との間における前段部分９０、プリズム
セット６０内部の折り曲がったパスを前進する屈折部分
９１、ならびにプリズムセット６０と接眼レンズ５０と
レーザー発射器１３との間にそれぞれ介入する第１後段
部分９２、第２後段部分９３などを含む。
ファインダー１０の体積を有効に低減させる方法は、主
に図３に示すように、プリズムセット６０の前に可視光
線束１８１およびレーザー光線束１８２を混合させた光
路を形成することである。その光路は、計測物体とプリ
ズムセット６０との間における前段部分９０、プリズム
セット６０内部の折り曲がったパスを前進する屈折部分
９１、ならびにプリズムセット６０と接眼レンズ５０と
レーザー発射器１３との間にそれぞれ介入する第１後段
部分９２、第２後段部分９３などを含む。
【００２１】前段部分９０は、レーザー発射器１３から
の非可視光線束と計測物体の可視光線束との共用の光路
である。屈折部分９１はプリズムセット６０の内部で前
進し、レンズの表面における光学コーティングで、異な
る二つの方向の第１、第２後段部分９２、９３に分離す
る。可視光線束１８１は、前段部分９０に沿って前進
し、プリズムセット６０の中に入射する。レーザー光線
束１８２の光路は第２後段部分９３に沿って、プリズム
セット６０の中に入射する。
の非可視光線束と計測物体の可視光線束との共用の光路
である。屈折部分９１はプリズムセット６０の内部で前
進し、レンズの表面における光学コーティングで、異な
る二つの方向の第１、第２後段部分９２、９３に分離す
る。可視光線束１８１は、前段部分９０に沿って前進
し、プリズムセット６０の中に入射する。レーザー光線
束１８２の光路は第２後段部分９３に沿って、プリズム
セット６０の中に入射する。
【００２２】プリズムセット６０の構造は、関連業界に
おける通称「ダハプリズム（roofedpechan prism）」と
類似しており、図２に示すように、前プリズム６１、後
プリズム６２および補助プリズム６３から形成される。
前プリズム６１には、望遠鏡１４の長手軸方向と垂直の
正面６１０、正面６１０と４８°の角度をなし下の縁か
ら上へ向かって延びている背面６１２（注：図面の方向
に準じる）、ならびに正面と１０８°の角度をなす頂上
面６１４がある。後プリズム６２には、前プリズム６１
の背面６１２の外側正面と密着するように（隙間があ
る）貼付けられている正面６２０、正面６２０と１０８
°の角度をなし下の縁から下へ向かって延びている底面
６２２、ならびに正面６２０の上端から下へ延び望遠鏡
１４の長手軸方向、第１後段部分９２と垂直をなす背面
６２４がある。補助プリズム６３には、前プリズム６１
の上面６１４の上方に密着するように貼付けられている
正面６３０、ならびに第２後段部分９３と垂直の背面６
３２がある。正面６３０と前プリズム６１の上面６１４
との間に、多層の光学薄膜６４をコーティングする。そ
の光学薄膜６４により、波長が９０５ｎｍを超えるレー
ザー光は通過できるが、４００〜７００ｎｍ波長の可視
光線束は高い反射効果が得られる。なお、補助プリズム
６３の正面６３０と背面６３２との挟角は２４°にな
り、前プリズム６１の背面６１２と上面６１４との挾角
も２４°になる。
おける通称「ダハプリズム（roofedpechan prism）」と
類似しており、図２に示すように、前プリズム６１、後
プリズム６２および補助プリズム６３から形成される。
前プリズム６１には、望遠鏡１４の長手軸方向と垂直の
正面６１０、正面６１０と４８°の角度をなし下の縁か
ら上へ向かって延びている背面６１２（注：図面の方向
に準じる）、ならびに正面と１０８°の角度をなす頂上
面６１４がある。後プリズム６２には、前プリズム６１
の背面６１２の外側正面と密着するように（隙間があ
る）貼付けられている正面６２０、正面６２０と１０８
°の角度をなし下の縁から下へ向かって延びている底面
６２２、ならびに正面６２０の上端から下へ延び望遠鏡
１４の長手軸方向、第１後段部分９２と垂直をなす背面
６２４がある。補助プリズム６３には、前プリズム６１
の上面６１４の上方に密着するように貼付けられている
正面６３０、ならびに第２後段部分９３と垂直の背面６
３２がある。正面６３０と前プリズム６１の上面６１４
との間に、多層の光学薄膜６４をコーティングする。そ
の光学薄膜６４により、波長が９０５ｎｍを超えるレー
ザー光は通過できるが、４００〜７００ｎｍ波長の可視
光線束は高い反射効果が得られる。なお、補助プリズム
６３の正面６３０と背面６３２との挟角は２４°にな
り、前プリズム６１の背面６１２と上面６１４との挾角
も２４°になる。
【００２３】計測物体表面からきた可視光線束１８１が
（図３の実線の矢印方向が示すように）前プリズム６１
の前方に到着したとき、前プリズム６１の正面６１０と
垂直の方向で前プリズム６１の内部へ入射すると直ちに
背面に達し、上へ向かって頂上面６１４まで反射する。
そして、薄膜６４の高い反射性により、背面６１２まで
垂直に戻り、後プリズム６２の内部へ入る。可視光線束
１８１が後プリズム６２の中で前進するパスはまず、正
面６２０から背面６２４に到達する。次に、底面６２２
へ反射し、または正面６２０へ反射する。最も重要なの
は、正面６２０からもう一度背面６２４へ反射する可視
光線束１８２の前進方向が背面６２４と垂直になるばか
りでなく、そのパスは前述した可視光線束１８１が望遠
鏡１４に入るパスの前段部分９０と同一直線方向に沿っ
て延びている。そのような可視光線束１８１が後プリズ
ム６２の背面６２４を通過したあと、第１後段部分９２
に沿って接眼レンズに入るので、使用者はここから計測
物体を観察しながら同物体の狙いを定める。
（図３の実線の矢印方向が示すように）前プリズム６１
の前方に到着したとき、前プリズム６１の正面６１０と
垂直の方向で前プリズム６１の内部へ入射すると直ちに
背面に達し、上へ向かって頂上面６１４まで反射する。
そして、薄膜６４の高い反射性により、背面６１２まで
垂直に戻り、後プリズム６２の内部へ入る。可視光線束
１８１が後プリズム６２の中で前進するパスはまず、正
面６２０から背面６２４に到達する。次に、底面６２２
へ反射し、または正面６２０へ反射する。最も重要なの
は、正面６２０からもう一度背面６２４へ反射する可視
光線束１８２の前進方向が背面６２４と垂直になるばか
りでなく、そのパスは前述した可視光線束１８１が望遠
鏡１４に入るパスの前段部分９０と同一直線方向に沿っ
て延びている。そのような可視光線束１８１が後プリズ
ム６２の背面６２４を通過したあと、第１後段部分９２
に沿って接眼レンズに入るので、使用者はここから計測
物体を観察しながら同物体の狙いを定める。
【００２４】レーザー発射器１３からきたレーザー光線
束１８２は（図３の点線の矢印方向が示すように）、補
助プリズム６３の背面６３２から垂直に補助プリズム６
３の中に入射し、光学薄膜６４を通過したあとで前プリ
ズム６１の中に入り、前プリズム６１の背面６１２の反
射により、正面６１０と垂直な方向に射出する。その
際、最も重要なポイントは、プリズムセット６０から離
れたレーザー光線束１８２の前進パスが望遠鏡１４の前
段部位における可視光線束１８１のパスとまったく重複
していることである。
束１８２は（図３の点線の矢印方向が示すように）、補
助プリズム６３の背面６３２から垂直に補助プリズム６
３の中に入射し、光学薄膜６４を通過したあとで前プリ
ズム６１の中に入り、前プリズム６１の背面６１２の反
射により、正面６１０と垂直な方向に射出する。その
際、最も重要なポイントは、プリズムセット６０から離
れたレーザー光線束１８２の前進パスが望遠鏡１４の前
段部位における可視光線束１８１のパスとまったく重複
していることである。
【００２５】上述した光線束の前進方式により、計測物
体からきた可視光線束１８１とレーザー発射器１３から
発射されたレーザー光線束１８２とは、望遠鏡１４の対
物レンズ４０と対物レンズ４０からプリズムセットまで
の空間とを共用することができるばかりでなく、プリズ
ムセット６０を利用して、パスが異なるレーザー光線束
１８２および可視光線束１８１が結合されるので、レー
ザーレンジファインダー１０の体積を大幅に低減するこ
とができる。また、各レーザー光線束１８２および可視
光線束１８１の前進パスがそのパスの前段部分で重複し
ているので、観測者が望遠鏡１４から観察した計測物体
のある特定ポイントは、実質的には、レーザー光線束１
８２が計測物体の表面からレーザー受信器１２へ戻る照
射ポイントになる。つまり、本実施例のレーザーレンジ
ファインダー１０を応用する場合、観測者の肉眼で見た
所が計測用レーザー光のビームが照射したターゲットで
あるから、観察ポイントと計測ポイントとが同一箇所で
ないという既存の技術に較べると、本実施例は精密かつ
正確であることが分かる。
体からきた可視光線束１８１とレーザー発射器１３から
発射されたレーザー光線束１８２とは、望遠鏡１４の対
物レンズ４０と対物レンズ４０からプリズムセットまで
の空間とを共用することができるばかりでなく、プリズ
ムセット６０を利用して、パスが異なるレーザー光線束
１８２および可視光線束１８１が結合されるので、レー
ザーレンジファインダー１０の体積を大幅に低減するこ
とができる。また、各レーザー光線束１８２および可視
光線束１８１の前進パスがそのパスの前段部分で重複し
ているので、観測者が望遠鏡１４から観察した計測物体
のある特定ポイントは、実質的には、レーザー光線束１
８２が計測物体の表面からレーザー受信器１２へ戻る照
射ポイントになる。つまり、本実施例のレーザーレンジ
ファインダー１０を応用する場合、観測者の肉眼で見た
所が計測用レーザー光のビームが照射したターゲットで
あるから、観察ポイントと計測ポイントとが同一箇所で
ないという既存の技術に較べると、本実施例は精密かつ
正確であることが分かる。
【００２６】また、図面に示すように、プリズムセット
６０とレーザー発射器１３との間に、補助レンズ１７を
追加してもよい。それにより、レーザー発射器１３とプ
リズムセット６０との距離を調整し、非可視光線束を受
け取るフォーカスを変更し、対物レンズ４０の照準機能
を校正できる。その他、本実施例では、計測機能を行う
際に、計測物体からきた非可視光線束と可視光線束が望
遠鏡１４の対物レンズ４０を共用するが、実際の応用で
は、レーザー受信器１２とレーザー発射器１３の位置を
取り換えてもよい。そうすることにより、計測物体を観
測するための光線束のパスは、非可視光線束が計測物体
の表面の照射ポイントから戻るパスと重複するので、前
述のように正確に狙いを定めることができ、体積を低減
することに役立つ。
６０とレーザー発射器１３との間に、補助レンズ１７を
追加してもよい。それにより、レーザー発射器１３とプ
リズムセット６０との距離を調整し、非可視光線束を受
け取るフォーカスを変更し、対物レンズ４０の照準機能
を校正できる。その他、本実施例では、計測機能を行う
際に、計測物体からきた非可視光線束と可視光線束が望
遠鏡１４の対物レンズ４０を共用するが、実際の応用で
は、レーザー受信器１２とレーザー発射器１３の位置を
取り換えてもよい。そうすることにより、計測物体を観
測するための光線束のパスは、非可視光線束が計測物体
の表面の照射ポイントから戻るパスと重複するので、前
述のように正確に狙いを定めることができ、体積を低減
することに役立つ。
【００２７】光線束がプリズムセット６０の中で繰り返
し反射したり屈折したりするとき、入射角と射出角が異
なると、光のパスの差異のせいで、補正できない像差を
招くことがある。それを避けるために、本実施例では、
各前段部分９０および第１後段部分９２を同一直線に沿
って延ばし、それぞれ対応した各前プリズムの正面６１
０と後プリズムの背面６２４とを垂直にし、補助プリズ
ム６３を適当な厚みに設定し、その背面６３２を第２後
段部分９３と垂直にして、像差現象の発生を防ぐ。
し反射したり屈折したりするとき、入射角と射出角が異
なると、光のパスの差異のせいで、補正できない像差を
招くことがある。それを避けるために、本実施例では、
各前段部分９０および第１後段部分９２を同一直線に沿
って延ばし、それぞれ対応した各前プリズムの正面６１
０と後プリズムの背面６２４とを垂直にし、補助プリズ
ム６３を適当な厚みに設定し、その背面６３２を第２後
段部分９３と垂直にして、像差現象の発生を防ぐ。
【図１】本発明の実施例によるレーザーレンジファイン
ダーを示す断面図である。
ダーを示す断面図である。
【図２】本発明の実施例によるレーザーレンジファイン
ダーの各部材と光線束との位置関係を示す模式図であ
る。
ダーの各部材と光線束との位置関係を示す模式図であ
る。
【図３】本発明の実施例によるレーザー光線束および可
視光線束の前進パスを示す模式図である。
視光線束の前進パスを示す模式図である。
１０ レーザーレンジファインダー ６０ プリズムセット ９０ 前段部分 ９１ 屈折部分 ９２ 第１後段部分 ９３ 第２後段部分 １８１ 可視光線束 １８２ レーザー光線束
Claims (13)
- 【請求項１】 プリズムセットを備え、光線束の前進パ
スを形成し、 前記前進パスは、前記プリズムセットと計測物体との間
の前段部分と、前記プリズムセットに光線束が入射し屈
折および前進する屈折部分と、前記前段部分と同一直線
上になるように前記プリズムセットの外部に形成される
第１後段部分と、前記前段部分に対応し前記前段部分お
よび前記第１後段部分とそれぞれ所定の挾角をなすよう
に前記プリズムセットの外部に形成される第２後段部分
とを有し、 可視光線束は、前記前段部分によって与えられた光路に
沿って進み、前記プリズムセットに入射し、反射して前
記プリズムセットから射出され、前記第１後段部分に沿
って前進し、 非可視光線束は、前記第２後段部分から前記プリズムセ
ットに入射し、反射して前記プリズムセットから射出さ
れ、前記前段部分に沿って前進することを特徴とする光
学的距離測定装置。 - 【請求項２】 プリズムセットを備え、光線束の前進パ
スを形成し、 前記前進パスは、前記プリズムセットと計測物体との間
の前段部分と、前記プリズムセットに光線束が入射し屈
折および前進する屈折部分と、前記前段部分と同一直線
上になるように前記プリズムセットの外部に形成される
第１後段部分と、前記前段部分に対応し前記前段部分お
よび前記第１後段部分とそれぞれ所定の挾角をなすよう
に前記プリズムセットの外部に形成される第２後段部分
とを有し、 可視光線束および非可視光線束は、前記前段部分によっ
て与えられた光路に沿って同時に前進し、 前記可視光線束は、前記プリズムセットに入射し、反射
して前記プリズムセットから射出され、前記第１後段部
分に沿って前進し、 前記非可視光線束は、前記プリズムセットに入射し、反
射して前記プリズムセットから射出され、前記第２後段
部分に沿って前進することを特徴とする光学的距離測定
装置。 - 【請求項３】 前記プリズムセットは、前プリズムと、
その前プリズムと相互に貼り合わせられた後プリズムと
を有し、 前記可視光線束および前記非可視光線束は、それぞれ異
なる方向に前進し、前記前プリズムの内部で所定の角度
で反射し、それぞれ前記前プリズムの異なる方向から射
出され、前記前プリズムから射出された可視光線束は前
記後プリズムの内部で反射することを特徴とする請求項
１記載の光学的距離測定装置。 - 【請求項４】 前記プリズムセットは、前プリズムと、
その前プリズムと相互に貼り合わせられた後プリズムと
を有し、 前記可視光線束および前記非可視光線束は、ともに同じ
方向に前進し、前記前プリズムの内部に入射して所定の
角度で反射し、それぞれ異なる方向から射出され、前記
前プリズムから射出された可視光線束は前記後プリズム
の内部で反射することを特徴とする請求項２記載の光学
的距離測定装置。 - 【請求項５】 前記プリズムセットの所定の部位に光学
薄膜がコーティングされ、その光学薄膜は前記非可視光
線束を通過させ前記可視光線束に高い反射作用を与える
ことを特徴とする請求項１または２記載の光学的距離測
定装置。 - 【請求項６】 前記プリズムセットは、補助プリズムを
さらに有し、その補助プリズムの正面部位は前記光学薄
膜に貼付けられていることを特徴とする請求項５記載の
光学的距離測定装置。 - 【請求項７】 前記補助プリズムは、前記光学薄膜と対
応する平面状の背面部分を有し、その背面部分と前記第
２後段部分の延長方向とは垂直であることを特徴とする
請求項６記載の光学的距離測定装置。 - 【請求項８】 レーザー発射器と、レーザー受信器とを
さらに備え、 前記非可視光線束は、前記レーザー発射器、前記計測物
体および前記レーザー受信器を経由したレーザー光線束
であることを特徴とする請求項１または２記載の光学的
距離測定装置。 - 【請求項９】 前記非可視光線束の波長は、７００ｎｍ
より大きいことを特徴とする請求項１または２記載の光
学的距離測定装置。 - 【請求項１０】 前記第２後段部分は、前記レーザー受
信器と前記プリズムセットとの間に形成されることを特
徴とする請求項８記載の光学的距離測定装置。 - 【請求項１１】 前記第２後段部分は、前記レーザー発
射器と前記プリズムセットとの間に形成されることを特
徴とする請求項８記載の光学的距離測定装置。 - 【請求項１２】 前記プリズムセットは、前記非可視光
線束を通過させ前記可視光線束を高反射させる光学薄膜
と、その光学薄膜に正面部位が貼付けられた補助プリズ
ムとをさらに有し、 前記前プリズムは、前記前段部位に対応した正面部位
と、前記光学薄膜が設置された上面部位と、前記後プリ
ズムに隣接した背面部位とを有し、前記上面部位および
前記背面部位がなす挾角は前記補助プリズムの正面部位
および背面部位がなす挾角に等しいことを特徴とする請
求項３記載の光学的距離測定装置。 - 【請求項１３】 前記後プリズムは、前記前プリズムの
背面部位と隣接した正面部位と、前記第１後段部分と垂
直である平面状の背面部位とを有することを特徴とする
請求項３記載の光学的距離測定装置。
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| TW088112058A TW384384B (en) | 1999-07-16 | 1999-07-16 | Optical distance measuring apparatus and its method |
| TW88112058 | 1999-07-16 | ||
| US09/500,227 US6441887B1 (en) | 1999-07-16 | 2000-02-08 | Measuring method and device |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001050742A true JP2001050742A (ja) | 2001-02-23 |
Family
ID=26666712
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000215297A Pending JP2001050742A (ja) | 1999-07-16 | 2000-07-17 | 光学的距離測定装置 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6441887B1 (ja) |
| JP (1) | JP2001050742A (ja) |
| DE (1) | DE10033700A1 (ja) |
| TW (1) | TW384384B (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JP2009507235A (ja) * | 2005-09-05 | 2009-02-19 | ローベルト ボツシユ ゲゼルシヤフト ミツト ベシユレンクテル ハフツング | 電気光学的測定装置 |
| JP2012098200A (ja) * | 2010-11-04 | 2012-05-24 | Nikon Vision Co Ltd | レーザー距離計 |
| US8477290B2 (en) | 2009-06-22 | 2013-07-02 | Nikon Vision Co., Ltd. | Range finder |
| US8638423B2 (en) | 2009-06-22 | 2014-01-28 | Nikon Vision Co., Ltd. | Range finder |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| TW594052B (en) * | 2003-03-18 | 2004-06-21 | Asia Optical Co Inc | Optical prism set and range measurement device using the same |
| CN100403090C (zh) * | 2003-04-07 | 2008-07-16 | 亚洲光学股份有限公司 | 分合光棱镜组和应用该棱镜组的测距装置 |
| TWI220156B (en) * | 2003-09-10 | 2004-08-11 | Asia Optical Co Inc | Optical range-finder |
| US7433022B2 (en) * | 2004-12-22 | 2008-10-07 | Kaneda Toshiaki | Auto level with a laser |
| TWI264525B (en) * | 2005-04-01 | 2006-10-21 | Asia Optical Co Inc | Method for improving display brightness of laser rangefinder |
| CN1844949B (zh) * | 2005-04-07 | 2010-06-09 | 亚洲光学股份有限公司 | 激光测距仪显示亮度的改善方法 |
| US8154712B2 (en) * | 2008-07-23 | 2012-04-10 | Corning Incorporated | Insertion of laser path in multiple field of view reflective telescope |
| US9746589B2 (en) | 2013-08-22 | 2017-08-29 | Sintai Optical (Shenzhen) Co., Ltd. | Range finder and prism assembly thereof |
| TWI499799B (zh) * | 2013-08-22 | 2015-09-11 | Sintai Optical Shenzhen Co Ltd | 測距儀及其分合光稜鏡裝置 |
| CN106154525A (zh) * | 2015-04-20 | 2016-11-23 | 信泰光学(深圳)有限公司 | 光学系统 |
| TWI556007B (zh) * | 2015-04-20 | 2016-11-01 | 信泰光學（深圳）有限公司 | 光學系統 |
| US10704903B2 (en) * | 2016-03-22 | 2020-07-07 | Sintai Optical (Shenzhen) Co., Ltd. | Binocular capable of measuring distance and prism and light transmitter module thereof |
| CN107219621B (zh) * | 2016-03-22 | 2019-10-29 | 信泰光学(深圳)有限公司 | 可测距的双筒望远镜及其棱镜模块 |
| CN108572357B (zh) * | 2017-03-13 | 2022-07-22 | 信泰光学(深圳)有限公司 | 激光测距仪及其棱镜及光传输器模块 |
| CN106291507B (zh) * | 2016-07-21 | 2018-10-30 | 京东方科技集团股份有限公司 | 检测光测距装置及测距方法 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4346989A (en) * | 1976-11-18 | 1982-08-31 | Hewlett-Packard Company | Surveying instrument |
| US5221956A (en) * | 1991-08-14 | 1993-06-22 | Kustom Signals, Inc. | Lidar device with combined optical sight |
| US5892617A (en) * | 1997-07-28 | 1999-04-06 | Wallace; Robert E. | Multi-function day/night observation, ranging, and sighting device and method of its operation |
-
1999
- 1999-07-16 TW TW088112058A patent/TW384384B/zh not_active IP Right Cessation
-
2000
- 2000-02-08 US US09/500,227 patent/US6441887B1/en not_active Expired - Lifetime
- 2000-07-12 DE DE10033700A patent/DE10033700A1/de not_active Ceased
- 2000-07-17 JP JP2000215297A patent/JP2001050742A/ja active Pending
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| JP2009507235A (ja) * | 2005-09-05 | 2009-02-19 | ローベルト ボツシユ ゲゼルシヤフト ミツト ベシユレンクテル ハフツング | 電気光学的測定装置 |
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| US8638423B2 (en) | 2009-06-22 | 2014-01-28 | Nikon Vision Co., Ltd. | Range finder |
| JP2012098200A (ja) * | 2010-11-04 | 2012-05-24 | Nikon Vision Co Ltd | レーザー距離計 |
Also Published As
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|---|---|
| DE10033700A1 (de) | 2001-02-01 |
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