JP2001141825A - 光波距離計 - Google Patents
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- G02B6/24—Coupling light guides
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Abstract
(57)【要約】
［目的］ 本発明は、プリズムを使用せず測定対象物か
らの反射光によって測定対象物までの距離を測定するた
めの光波距離計に係わり、特に、測定範囲及び位置を視
認する為のポインター光を送光する光波距離計を提供す
ることを目的とする。 ［構成］ 本発明は、測定用発光素子が測定光束を発光
させ、送光光学系が、測定光束を測定対象物に向け、受
光光学系が、測定対象物からの反射測定光束を受光し、
受光素子が、反射測定光束を受光して受光信号を形成
し、制御演算部が、受光信号に基づいて測定対象物まで
の距離を演算し、ポインター用発光素子が、送光光学系
に対して、可視光を導入させる様になっている。
らの反射光によって測定対象物までの距離を測定するた
めの光波距離計に係わり、特に、測定範囲及び位置を視
認する為のポインター光を送光する光波距離計を提供す
ることを目的とする。 ［構成］ 本発明は、測定用発光素子が測定光束を発光
させ、送光光学系が、測定光束を測定対象物に向け、受
光光学系が、測定対象物からの反射測定光束を受光し、
受光素子が、反射測定光束を受光して受光信号を形成
し、制御演算部が、受光信号に基づいて測定対象物まで
の距離を演算し、ポインター用発光素子が、送光光学系
に対して、可視光を導入させる様になっている。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、プリズムを使用せず測
定対象物からの反射光によって測定対象物までの距離を
測定するための光波距離計に係わり、特に、測定範囲及
び位置を視認する為のポインター光を送光する光波距離
計に関するものである。
定対象物からの反射光によって測定対象物までの距離を
測定するための光波距離計に係わり、特に、測定範囲及
び位置を視認する為のポインター光を送光する光波距離
計に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、プリズム等を使用することなく対
象物までの距離を測定（以下ノンプリズム測定）が可能
な光波距離計９０００が開発されている。このノンプリ
ズム測定が可能な光波距離計は、対象物からの微弱な反
射光を受光し距離測定を行なうものや、高いピークパワ
ーのパルス光を射出し、測定対象物までの光の往復時間
を測定し距離を求めるもの等であった。
象物までの距離を測定（以下ノンプリズム測定）が可能
な光波距離計９０００が開発されている。このノンプリ
ズム測定が可能な光波距離計は、対象物からの微弱な反
射光を受光し距離測定を行なうものや、高いピークパワ
ーのパルス光を射出し、測定対象物までの光の往復時間
を測定し距離を求めるもの等であった。
【０００３】図９に示す様に、従来の光波距離計９００
０は、別体のレーザーポインター９９００を備えてい
る。光波距離計９０００は、発光素子９１００と、発光
素子駆動部９１１０と、コンデンサレンズ９１２０と、
コンデンサレンズ９１３０と、発光側ファーバー９１４
０と、ミラー９１５０と、対物レンズ９１６０と、受光
側ファーバー９１７０と、コンデンサレンズ９１８０
と、コンデンサレンズ９１９０と、受光素子９２００
と、アンプ９２１０と、制御演算部９３００とから構成
されている。別体のレーザーポインター９９００は、ポ
インター用発光素子９９１０と、ポインター用発光素子
駆動部９９２０と、ポインター用コンデンサレンズ９９
３０とから構成されている。受光面、発光面は有限の大
きさを持つので、対物レンズ９１６０からの発光光束ａ
は僅かな広がりを有し、また、受光が可能となる受光光
束範囲ｂも発光光束ａ側と同様の理由により僅かな広が
りを持っている。
０は、別体のレーザーポインター９９００を備えてい
る。光波距離計９０００は、発光素子９１００と、発光
素子駆動部９１１０と、コンデンサレンズ９１２０と、
コンデンサレンズ９１３０と、発光側ファーバー９１４
０と、ミラー９１５０と、対物レンズ９１６０と、受光
側ファーバー９１７０と、コンデンサレンズ９１８０
と、コンデンサレンズ９１９０と、受光素子９２００
と、アンプ９２１０と、制御演算部９３００とから構成
されている。別体のレーザーポインター９９００は、ポ
インター用発光素子９９１０と、ポインター用発光素子
駆動部９９２０と、ポインター用コンデンサレンズ９９
３０とから構成されている。受光面、発光面は有限の大
きさを持つので、対物レンズ９１６０からの発光光束ａ
は僅かな広がりを有し、また、受光が可能となる受光光
束範囲ｂも発光光束ａ側と同様の理由により僅かな広が
りを持っている。
【０００４】ノンプリズム測定の測定範囲は、発光光束
ａと受光光束ｂとが重なるノンプリズム測定範囲ｃの部
分となる。測定用光源９２００に不可視の波長の光源を
使用した場合、使用者は測定している位置を認識するこ
とができないため、補助機能として上記の様なレーザー
ポインター９９００を付加して使用している。
ａと受光光束ｂとが重なるノンプリズム測定範囲ｃの部
分となる。測定用光源９２００に不可視の波長の光源を
使用した場合、使用者は測定している位置を認識するこ
とができないため、補助機能として上記の様なレーザー
ポインター９９００を付加して使用している。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
レーザーポインターが付加された光波距離計は、測定範
囲とレーザーポインターの照射範囲とが一致せず、正確
な測定範囲の把握ができないという問題点があった。ノ
ンプリズム測定の測定範囲は、前述の様に広がりを持っ
ているが、レーザーポインターの光束ｄは、ほぼ平行光
束で出力されるからである。この事は、使用者がレーザ
ーポインターで目視により認識する測定範囲と、実際に
距離測定が行われる範囲とが異なる事を意味する。つま
り、使用者はレーザーポインターにより照射された測定
対象物の概略の測定部位を確認する事はできるが、測定
用光束が照射され距離測定に寄与している部位ｃを認識
しているわけではないのである。
レーザーポインターが付加された光波距離計は、測定範
囲とレーザーポインターの照射範囲とが一致せず、正確
な測定範囲の把握ができないという問題点があった。ノ
ンプリズム測定の測定範囲は、前述の様に広がりを持っ
ているが、レーザーポインターの光束ｄは、ほぼ平行光
束で出力されるからである。この事は、使用者がレーザ
ーポインターで目視により認識する測定範囲と、実際に
距離測定が行われる範囲とが異なる事を意味する。つま
り、使用者はレーザーポインターにより照射された測定
対象物の概略の測定部位を確認する事はできるが、測定
用光束が照射され距離測定に寄与している部位ｃを認識
しているわけではないのである。
【０００６】この事は、ノンプリズム測定範囲Ｃよりも
微細な部分を距離測定する時に、特に問題となる。使用
者がレーザーポインターを、希望する測定部位のみに照
射される様に視準しても、それよりも広い範囲を測定し
ている事になり、使用者に誤解を与えやすいと共に、誤
った距離値を与えてしまう事になる。
微細な部分を距離測定する時に、特に問題となる。使用
者がレーザーポインターを、希望する測定部位のみに照
射される様に視準しても、それよりも広い範囲を測定し
ている事になり、使用者に誤解を与えやすいと共に、誤
った距離値を与えてしまう事になる。
【０００７】これを回避する為には、測定範囲ｃとレー
ザーポインターの照射範囲ｄとを一致させる必要があ
る。しかし、これを実現する為には、測定範囲の広がり
と、レーザーポインターの広がりとを一致させ、同軸に
配置し、なおかつ、照射方向を一致させる事が必要とな
り、機構上のコスト及び調整上のコストが大幅に増加す
るという問題点があった。
ザーポインターの照射範囲ｄとを一致させる必要があ
る。しかし、これを実現する為には、測定範囲の広がり
と、レーザーポインターの広がりとを一致させ、同軸に
配置し、なおかつ、照射方向を一致させる事が必要とな
り、機構上のコスト及び調整上のコストが大幅に増加す
るという問題点があった。
【０００８】次に、レーザーポインターの光が距離測定
装置の受光系に入射する事により、ＳＮ比が劣化すると
いう問題点がある。ノンプリズム測定絶囲ｃとレーザー
ポインターの光束ｄとを同軸に配置した従来例では、レ
ーザーポインターの光が測定対象物により反射され、距
離測定装置の受光系に入射される。この結果、受光素子
に測定光以外の光が入射し、受光素子のショットノイズ
を増加させてＳＮ比を劣化させる。レーザーポインター
の視認性を高める為に、レーザーポインターの出力を増
加させれば、更にＳＮ比の劣化が顕著となるという問題
点があった。
装置の受光系に入射する事により、ＳＮ比が劣化すると
いう問題点がある。ノンプリズム測定絶囲ｃとレーザー
ポインターの光束ｄとを同軸に配置した従来例では、レ
ーザーポインターの光が測定対象物により反射され、距
離測定装置の受光系に入射される。この結果、受光素子
に測定光以外の光が入射し、受光素子のショットノイズ
を増加させてＳＮ比を劣化させる。レーザーポインター
の視認性を高める為に、レーザーポインターの出力を増
加させれば、更にＳＮ比の劣化が顕著となるという問題
点があった。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明は上記課題に鑑み
案出されたもので、測定光束を発光させるための測定用
発光素子と、この測定光束を測定対象物に向けるための
送光光学系と、該測定対象物からの反射測定光束を受光
するための受光光学系と、反射測定光束を受光して受光
信号を形成するための受光素子と、この受光信号に基づ
いて測定対象物までの距離を演算するための制御演算部
とからなり、前記送光光学系に対して、可視光を導入さ
せるためのポインター用発光素子を備えている。
案出されたもので、測定光束を発光させるための測定用
発光素子と、この測定光束を測定対象物に向けるための
送光光学系と、該測定対象物からの反射測定光束を受光
するための受光光学系と、反射測定光束を受光して受光
信号を形成するための受光素子と、この受光信号に基づ
いて測定対象物までの距離を演算するための制御演算部
とからなり、前記送光光学系に対して、可視光を導入さ
せるためのポインター用発光素子を備えている。
【００１０】また本発明の光波距離計には、測定対象物
の測定点を視準するための視準光学系が備えられてい
る。
の測定点を視準するための視準光学系が備えられてい
る。
【００１１】そして本発明の送光光学系には、測定光束
を導くための発光側導光部材が形成されており、この発
光側導光部材の入射端に、ポインター用発光素子からの
可視光を導入させる構成にすることもできる。
を導くための発光側導光部材が形成されており、この発
光側導光部材の入射端に、ポインター用発光素子からの
可視光を導入させる構成にすることもできる。
【００１２】更に本発明は、レーザーポインター光の開
口形状を、発光側導光部材の出力端形状と異なる形状と
する構成にすることもできる。
口形状を、発光側導光部材の出力端形状と異なる形状と
する構成にすることもできる。
【００１３】また本発明の送光光学系には、ポインター
用発光素子によるレーザ−ポインター像を合焦させるた
めのポインター像合焦機構を備える構成にすることもで
きる。
用発光素子によるレーザ−ポインター像を合焦させるた
めのポインター像合焦機構を備える構成にすることもで
きる。
【００１４】
【発明の実施の形態】以上の様に構成された本発明は、
測定用発光素子が測定光束を発光させ、送光光学系が、
測定光束を測定対象物に向け、受光光学系が、測定対象
物からの反射測定光束を受光し、受光素子が、反射測定
光束を受光して受光信号を形成し、制御演算部が、受光
信号に基づいて測定対象物までの距離を演算し、ポイン
ター用発光素子が、送光光学系に対して、可視光を導入
させる様になっている。
測定用発光素子が測定光束を発光させ、送光光学系が、
測定光束を測定対象物に向け、受光光学系が、測定対象
物からの反射測定光束を受光し、受光素子が、反射測定
光束を受光して受光信号を形成し、制御演算部が、受光
信号に基づいて測定対象物までの距離を演算し、ポイン
ター用発光素子が、送光光学系に対して、可視光を導入
させる様になっている。
【００１５】また本発明の光波距離計の視準光学系が、
測定対象物の測定点を視準することができる。
測定対象物の測定点を視準することができる。
【００１６】そして本発明の送光光学系の発光側導光部
材が測定光束を導き、発光側導光部材の入射端に、ポイ
ンター用発光素子からの可視光を導入させることもでき
る。
材が測定光束を導き、発光側導光部材の入射端に、ポイ
ンター用発光素子からの可視光を導入させることもでき
る。
【００１７】更に本発明は、レーザーポインター光の開
口形状を、発光側導光部材の出力端形状と異なる形状と
することもできる。
口形状を、発光側導光部材の出力端形状と異なる形状と
することもできる。
【００１８】また本発明の送光光学系のポインター像合
焦機構が、ポインター用発光素子によるレーザ−ポイン
ター像を合焦させることもできる。
焦機構が、ポインター用発光素子によるレーザ−ポイン
ター像を合焦させることもできる。
【００１９】
【００２０】本発明の実施例を図面に基づいて説明す
る。
る。
【００２１】「第１実施例」
【００２２】図１に基づいて、本発明の第１実施例であ
る光波距離計１００００を説明する。
る光波距離計１００００を説明する。
【００２３】光波距離計１００００は、測定用発光素子
１０００と、測定用発光素子駆動部１１００と、測定用
コンデンサレンズ１２００と、ポインター用発光素子２
０００と、ポインター用発光素子駆動部２１００と、ポ
インター用コンデンサレンズ２２００と、プリズム３０
００と、第１のコンデンサレンズ４１００と、発光側フ
ァーバー４２００と、ミラー４３００と、対物レンズ４
４００と、受光側ファーバー４５００と、第２のコンデ
ンサレンズ４６００と、第３のコンデンサレンズ４７０
０と、受光素子４８００と、アンプ４９００と、制御演
算部５０００とから構成されている。なお、発光側ファ
ーバー４２００は発光側導光部材に該当し、受光側ファ
ーバー４５００は受光側導光部材に該当するものであ
る。
１０００と、測定用発光素子駆動部１１００と、測定用
コンデンサレンズ１２００と、ポインター用発光素子２
０００と、ポインター用発光素子駆動部２１００と、ポ
インター用コンデンサレンズ２２００と、プリズム３０
００と、第１のコンデンサレンズ４１００と、発光側フ
ァーバー４２００と、ミラー４３００と、対物レンズ４
４００と、受光側ファーバー４５００と、第２のコンデ
ンサレンズ４６００と、第３のコンデンサレンズ４７０
０と、受光素子４８００と、アンプ４９００と、制御演
算部５０００とから構成されている。なお、発光側ファ
ーバー４２００は発光側導光部材に該当し、受光側ファ
ーバー４５００は受光側導光部材に該当するものであ
る。
【００２４】測定用発光素子１０００は、パルスレーザ
ダイオードであって、比較的大きなピークパワーを持
ち、デューティ比が０.０１％ 程度のパルス波を発生す
ることができる。
ダイオードであって、比較的大きなピークパワーを持
ち、デューティ比が０.０１％ 程度のパルス波を発生す
ることができる。
【００２５】ポインター用発光素子２０００は、可視光
を発光するための半導体レーザーである。
を発光するための半導体レーザーである。
【００２６】プリズム３０００の反射面は、例えば偏光
反射面となっており、直線偏光のポインター用発光素子
２０００からの光束の偏光方向を調整し、反射面に対し
てＳ偏光として反射させる様に構成されている。またＰ
偏光に対しては、透過する様に構成されている。
反射面となっており、直線偏光のポインター用発光素子
２０００からの光束の偏光方向を調整し、反射面に対し
てＳ偏光として反射させる様に構成されている。またＰ
偏光に対しては、透過する様に構成されている。
【００２７】なお、測定用コンデンサレンズ１２００と
プリズム３０００と第１のコンデンサレンズ４１００と
発光側ファーバー４２００とミラー４３００と対物レン
ズ４４００とが、送光光学系に該当する。また、対物レ
ンズ４４００とミラー４３００と受光側ファーバー４５
００と第２のコンデンサレンズ４６００と第３のコンデ
ンサレンズ４７００とが、受光光学系に該当する。
プリズム３０００と第１のコンデンサレンズ４１００と
発光側ファーバー４２００とミラー４３００と対物レン
ズ４４００とが、送光光学系に該当する。また、対物レ
ンズ４４００とミラー４３００と受光側ファーバー４５
００と第２のコンデンサレンズ４６００と第３のコンデ
ンサレンズ４７００とが、受光光学系に該当する。
【００２８】制御演算部５０００は、受光素子４８００
で受光した受光パルスに基づいて、測定対象物５０００
０までの距離の演算を行う他、光波距離計１００００の
全体の制御を司るものである。
で受光した受光パルスに基づいて、測定対象物５０００
０までの距離の演算を行う他、光波距離計１００００の
全体の制御を司るものである。
【００２９】制御演算部５０００は、測定用発光素子駆
動部１１００に対して発光制御信号を送出し、測定用発
光素子駆動部１１００は、測定用発光素子１０００を駆
動して発光させる。発光された光パルスの測定光束Ｓ
は、測定用コンデンサレンズ１２００で平行光束とさ
れ、プリズム３０００を透過して第１のコンデンサレン
ズ４１００に入射される。
動部１１００に対して発光制御信号を送出し、測定用発
光素子駆動部１１００は、測定用発光素子１０００を駆
動して発光させる。発光された光パルスの測定光束Ｓ
は、測定用コンデンサレンズ１２００で平行光束とさ
れ、プリズム３０００を透過して第１のコンデンサレン
ズ４１００に入射される。
【００３０】第１のコンデンサレンズ４１００に入射さ
れた測定光束Ｓは、発光側ファーバー４２００を介して
ミラー４３００に送出され、ミラー４３００で反射され
た後、対物レンズ４４００を通して、測定対象物５００
００に向けて射出される。測定対象物５００００に向け
て射出された測定光束Ｓは、測定対象物５００００上に
スポットＳＰを形成する。
れた測定光束Ｓは、発光側ファーバー４２００を介して
ミラー４３００に送出され、ミラー４３００で反射され
た後、対物レンズ４４００を通して、測定対象物５００
００に向けて射出される。測定対象物５００００に向け
て射出された測定光束Ｓは、測定対象物５００００上に
スポットＳＰを形成する。
【００３１】測定対象物５００００で拡散反射された反
射測定光束Ｌは、対物レンズ４４００を介してミラー４
３００に送出され、ミラー４３００で反射された後、受
光側ファーバー４５００を通して、第２のコンデンサレ
ンズ４６００に送られる。第２のコンデンサレンズ４６
００で平行光束とされた反射測定光束Ｌは、第３のコン
デンサレンズ４７００に入射され、第３のコンデンサレ
ンズ４７００により受光素子４８００上に集光される。
射測定光束Ｌは、対物レンズ４４００を介してミラー４
３００に送出され、ミラー４３００で反射された後、受
光側ファーバー４５００を通して、第２のコンデンサレ
ンズ４６００に送られる。第２のコンデンサレンズ４６
００で平行光束とされた反射測定光束Ｌは、第３のコン
デンサレンズ４７００に入射され、第３のコンデンサレ
ンズ４７００により受光素子４８００上に集光される。
【００３２】受光素子４８００により反射測定光束Ｌ
は、受光パルス信号に変換され、アンプ４９００で増幅
された後、制御演算部５０００に入力される。制御演算
部５０００では、受光パルス信号に基づいて測定対象物
５００００までの距離を演算することができる。
は、受光パルス信号に変換され、アンプ４９００で増幅
された後、制御演算部５０００に入力される。制御演算
部５０００では、受光パルス信号に基づいて測定対象物
５００００までの距離を演算することができる。
【００３３】また制御演算部５０００は、ポインター用
発光素子駆動部２１００に対して発光タイミング信号を
出力し、ポインター用発光素子駆動部２１００はポイン
ター用発光素子２０００を駆動して、可視光を発光させ
る。ポインター用発光素子２０００から出力された可視
レーザー光は、ポインター用コンデンサレンズ２２００
で平行光束とされた後、プリズム３０００に入射されて
偏向され、第１のコンデンサレンズ４１００を介して発
光側ファーバー４２００に送られる。そしてポインター
用可視光は、測定光束と共に、ミラー４３００で反射さ
れた後、対物レンズ４４００を通して測定対象物５００
００に向けて射出される。この結果、測定対象物５００
００には、レーザーポインター像Ｐを形成することがで
きる。即ち、発光側ファーバー４２００の入射端に、ポ
インター用発光素子２０００からの可視光を導入させる
様に構成されている。本第１実施例では、ポインター用
発光素子２０００から出力された可視レーザー光を、発
光側ファーバー４２００に送る構成となっているが、受
光側ファーバー４５００から発光させる構成にすること
も可能である。
発光素子駆動部２１００に対して発光タイミング信号を
出力し、ポインター用発光素子駆動部２１００はポイン
ター用発光素子２０００を駆動して、可視光を発光させ
る。ポインター用発光素子２０００から出力された可視
レーザー光は、ポインター用コンデンサレンズ２２００
で平行光束とされた後、プリズム３０００に入射されて
偏向され、第１のコンデンサレンズ４１００を介して発
光側ファーバー４２００に送られる。そしてポインター
用可視光は、測定光束と共に、ミラー４３００で反射さ
れた後、対物レンズ４４００を通して測定対象物５００
００に向けて射出される。この結果、測定対象物５００
００には、レーザーポインター像Ｐを形成することがで
きる。即ち、発光側ファーバー４２００の入射端に、ポ
インター用発光素子２０００からの可視光を導入させる
様に構成されている。本第１実施例では、ポインター用
発光素子２０００から出力された可視レーザー光を、発
光側ファーバー４２００に送る構成となっているが、受
光側ファーバー４５００から発光させる構成にすること
も可能である。
【００３４】なお、対物レンズ４４００を適宜の移動機
構により光軸方向に移動させることにより、レーザーポ
インター像Ｐを測定対象物５００００上に合焦させるこ
とができる（ポインター合焦機構）。
構により光軸方向に移動させることにより、レーザーポ
インター像Ｐを測定対象物５００００上に合焦させるこ
とができる（ポインター合焦機構）。
【００３５】発光側ファーバー４２００の出力端と受光
側ファーバー４５００の入力端とは、共に対物レンズ４
４００に対して共役な位置に配置され、更に対物レンズ
４４００は、適宜の移動機能により、光軸方向に微動可
能となっている。従って、対物レンズ４４００を微動さ
せ、レーザーポインター像Ｐが測定対象物５００００に
合焦された時、測定光束Ｓも同時に測定対象物５０００
０に合焦される。
側ファーバー４５００の入力端とは、共に対物レンズ４
４００に対して共役な位置に配置され、更に対物レンズ
４４００は、適宜の移動機能により、光軸方向に微動可
能となっている。従って、対物レンズ４４００を微動さ
せ、レーザーポインター像Ｐが測定対象物５００００に
合焦された時、測定光束Ｓも同時に測定対象物５０００
０に合焦される。
【００３６】そして、受光側ファーバー４５００の入射
端の像も、測定対象物５００００に合焦される。これに
より、３つの光束範囲が完全に一致する事になる。
端の像も、測定対象物５００００に合焦される。これに
より、３つの光束範囲が完全に一致する事になる。
【００３７】これにより、レーザーポインター像Ｐによ
り視認する範囲と、測定範囲（スポットＳＰ）とが一致
するので、使用者は、測定範囲を目視にて確認する事が
できると言う卓越した効果がある。
り視認する範囲と、測定範囲（スポットＳＰ）とが一致
するので、使用者は、測定範囲を目視にて確認する事が
できると言う卓越した効果がある。
【００３８】図２は、測定光束Ｓとレーザーポインター
光との発光タイミングを説明した図である。測定用発光
素子１００からは、図２（ａ）に示される様なパルス状
の光が発光される。この発光のパルス幅は数ｎｓｅｃで
あり、繰り返し周期は光源の特性上数百μｓｅｃであ
る。
光との発光タイミングを説明した図である。測定用発光
素子１００からは、図２（ａ）に示される様なパルス状
の光が発光される。この発光のパルス幅は数ｎｓｅｃで
あり、繰り返し周期は光源の特性上数百μｓｅｃであ
る。
【００３９】測定対象物５００００から拡散反射された
反射測定光束Ｌは、受光素子４８００により電気信号に
変換される。この様子が図２（ｃ）の（ｃ−１）の部分
の信号として示されている。
反射測定光束Ｌは、受光素子４８００により電気信号に
変換される。この様子が図２（ｃ）の（ｃ−１）の部分
の信号として示されている。
【００４０】ノンプリズムで測定が可能な距離は、発光
素子の出力パワーや測定対象物５００００の反射率等に
よって左右されるが、概ね数百ｍの範囲であり、（ｃ−
１）の部分は発光から数μｓｅｃの範囲となる。
素子の出力パワーや測定対象物５００００の反射率等に
よって左右されるが、概ね数百ｍの範囲であり、（ｃ−
１）の部分は発光から数μｓｅｃの範囲となる。
【００４１】レーザーポインター光の発光は、図２
（ｂ）に示される様に、（ｃ−１）の時間範囲を回避す
る様に発光させている。これにより図２（ｃ）に示され
る様に、受光素子４８００上では、反射測定光束Ｌとレ
ーザーポインター光とが時間的に分離される事になる。
これにより、レーザーポインター光により受光素子４８
００に発生するショットノイズと反射測定光束Ｌによる
受光信号とを、時間的に分離する事ができ、受光信号の
ＳＮ比を劣化させる事無く、レーザーポインター光を照
射することができる。
（ｂ）に示される様に、（ｃ−１）の時間範囲を回避す
る様に発光させている。これにより図２（ｃ）に示され
る様に、受光素子４８００上では、反射測定光束Ｌとレ
ーザーポインター光とが時間的に分離される事になる。
これにより、レーザーポインター光により受光素子４８
００に発生するショットノイズと反射測定光束Ｌによる
受光信号とを、時間的に分離する事ができ、受光信号の
ＳＮ比を劣化させる事無く、レーザーポインター光を照
射することができる。
【００４２】「第２実施例」
【００４３】図３に基づいて、本発明の第２実施例であ
る光波距離計２００００を説明する。第２実施例の光波
距離計２００００は、第１実施例の光波距離計１０００
０に視準光学系６０００を組み合わせたものである。
る光波距離計２００００を説明する。第２実施例の光波
距離計２００００は、第１実施例の光波距離計１０００
０に視準光学系６０００を組み合わせたものである。
【００４４】第２実施例の光波距離計２００００は、測
定用発光素子１０００と、測定用発光素子駆動部１１０
０と、測定用コンデンサレンズ１２００と、ポインター
用発光素子２０００と、ポインター用発光素子駆動部２
１００と、ポインター用コンデンサレンズ２２００と、
偏光ビームスプリッタ３０１０と、第１のコンデンサレ
ンズ４１００と、発光側ファーバー４２００と、ミラー
４３００と、ダイクロイックミラー６１００と、合焦レ
ンズ６２００と、対物レンズ群６３００と、正立プリズ
ム６４００と、焦点板６５００と、接眼レンズ６６００
と、受光側ファーバー４５００と、第２のコンデンサレ
ンズ４６００と、第３のコンデンサレンズ４７００と、
受光素子４８００と、アンプ４９００と、制御演算部５
０００とから構成されている
定用発光素子１０００と、測定用発光素子駆動部１１０
０と、測定用コンデンサレンズ１２００と、ポインター
用発光素子２０００と、ポインター用発光素子駆動部２
１００と、ポインター用コンデンサレンズ２２００と、
偏光ビームスプリッタ３０１０と、第１のコンデンサレ
ンズ４１００と、発光側ファーバー４２００と、ミラー
４３００と、ダイクロイックミラー６１００と、合焦レ
ンズ６２００と、対物レンズ群６３００と、正立プリズ
ム６４００と、焦点板６５００と、接眼レンズ６６００
と、受光側ファーバー４５００と、第２のコンデンサレ
ンズ４６００と、第３のコンデンサレンズ４７００と、
受光素子４８００と、アンプ４９００と、制御演算部５
０００とから構成されている
【００４５】ダイクロイックミラー６１００と、合焦レ
ンズ６２００と、対物レンズ群６３００と、正立プリズ
ム６４００と、焦点板６５００と、接眼レンズ６６００
とは、視準光学系６０００に該当するものである。合焦
レンズ６２００は、光軸方向に移動させることにより、
視準点の像を焦点板６５００に結像させるものである。
ンズ６２００と、対物レンズ群６３００と、正立プリズ
ム６４００と、焦点板６５００と、接眼レンズ６６００
とは、視準光学系６０００に該当するものである。合焦
レンズ６２００は、光軸方向に移動させることにより、
視準点の像を焦点板６５００に結像させるものである。
【００４６】なお、測定用コンデンサレンズ１２００と
偏光ビームスプリッタ３０１０と第１のコンデンサレン
ズ４１００と発光側ファーバー４２００とミラー４３０
０とダイクロイックミラー６１００と合焦レンズ６２０
０と対物レンズ群６３００とが、送光光学系に該当す
る。また、対物レンズ群６３００と合焦レンズ６２００
とダイクロイックミラー６１００とミラー４３００と受
光側ファーバー４５００と第２のコンデンサレンズ４６
００と第３のコンデンサレンズ４７００とが、受光光学
系に該当する。
偏光ビームスプリッタ３０１０と第１のコンデンサレン
ズ４１００と発光側ファーバー４２００とミラー４３０
０とダイクロイックミラー６１００と合焦レンズ６２０
０と対物レンズ群６３００とが、送光光学系に該当す
る。また、対物レンズ群６３００と合焦レンズ６２００
とダイクロイックミラー６１００とミラー４３００と受
光側ファーバー４５００と第２のコンデンサレンズ４６
００と第３のコンデンサレンズ４７００とが、受光光学
系に該当する。
【００４７】制御演算部５０００は、測定用発光素子駆
動部１１００に対して発光制御信号を送出し、測定用発
光素子駆動部１１００は、測定用発光素子１０００を駆
動して発光させる。発光された光パルスの測定光束Ｓ
は、測定用コンデンサレンズ１２００で平行光束とさ
れ、偏光ビームスプリッタ３０１０を透過して第１のコ
ンデンサレンズ４１００に入射される。
動部１１００に対して発光制御信号を送出し、測定用発
光素子駆動部１１００は、測定用発光素子１０００を駆
動して発光させる。発光された光パルスの測定光束Ｓ
は、測定用コンデンサレンズ１２００で平行光束とさ
れ、偏光ビームスプリッタ３０１０を透過して第１のコ
ンデンサレンズ４１００に入射される。
【００４８】第１のコンデンサレンズ４１００に入射さ
れた測定光束Ｓは、発光側ファーバー４２００を介して
ミラー４３００に送られ、ミラー４３００で反射された
後、ダイクロイックミラー６１００に入射される。ダイ
クロイックミラー６１００で反射された測定光束Ｓは、
合焦レンズ６２００及び対物レンズ群６３００を介し
て、測定対象物５００００に向けて送光される。
れた測定光束Ｓは、発光側ファーバー４２００を介して
ミラー４３００に送られ、ミラー４３００で反射された
後、ダイクロイックミラー６１００に入射される。ダイ
クロイックミラー６１００で反射された測定光束Ｓは、
合焦レンズ６２００及び対物レンズ群６３００を介し
て、測定対象物５００００に向けて送光される。
【００４９】測定対象物５００００で拡散反射された反
射測定光束Ｌは、対物レンズ群６３００及び合焦レンズ
６２００を介してダイクロイックミラー６１００に送ら
れ、ダイクロイックミラー６１００で反射された後、ミ
ラー４３００に入射される。ミラー４３００で反射され
た反射測定光束Ｌは、受光側ファーバー４５００を通し
て、第２のコンデンサレンズ４６００に送られる。第２
のコンデンサレンズ４６００で平行光束とされた反射測
定光束Ｌは、第３のコンデンサレンズ４７００に入射さ
れ、第３のコンデンサレンズ４７００により受光素子４
８００上に集光される。
射測定光束Ｌは、対物レンズ群６３００及び合焦レンズ
６２００を介してダイクロイックミラー６１００に送ら
れ、ダイクロイックミラー６１００で反射された後、ミ
ラー４３００に入射される。ミラー４３００で反射され
た反射測定光束Ｌは、受光側ファーバー４５００を通し
て、第２のコンデンサレンズ４６００に送られる。第２
のコンデンサレンズ４６００で平行光束とされた反射測
定光束Ｌは、第３のコンデンサレンズ４７００に入射さ
れ、第３のコンデンサレンズ４７００により受光素子４
８００上に集光される。
【００５０】また制御演算部５０００は、ポインター用
発光素子駆動部２１００に対して発光タイミング信号を
出力し、ポインター用発光素子駆動部２１００はポイン
ター用発光素子２０００を駆動して、直線偏光の可視光
を発光させる。ポインター用発光素子２０００から出力
された可視レーザー光は、ポインター用コンデンサレン
ズ２２００で平行光束とされた後、偏光ビームスプリッ
タ３０１０に入射されて偏向され、第１のコンデンサレ
ンズ４１００を介して発光側ファーバー４２００に送ら
れる。
発光素子駆動部２１００に対して発光タイミング信号を
出力し、ポインター用発光素子駆動部２１００はポイン
ター用発光素子２０００を駆動して、直線偏光の可視光
を発光させる。ポインター用発光素子２０００から出力
された可視レーザー光は、ポインター用コンデンサレン
ズ２２００で平行光束とされた後、偏光ビームスプリッ
タ３０１０に入射されて偏向され、第１のコンデンサレ
ンズ４１００を介して発光側ファーバー４２００に送ら
れる。
【００５１】そしてポインター用可視光は、測定光束Ｓ
と共に、ミラー４３００で反射された後、ダイクロイッ
クミラー６１００に入射され、ダイクロイックミラー６
１００で反射されたポインター用可視光は、合焦レンズ
６２００及び対物レンズ群６３００を介して、測定対象
物５００００に向けて送光される。この結果、測定対象
物５００００には、レーザーポインター像Ｐを形成する
ことができる。
と共に、ミラー４３００で反射された後、ダイクロイッ
クミラー６１００に入射され、ダイクロイックミラー６
１００で反射されたポインター用可視光は、合焦レンズ
６２００及び対物レンズ群６３００を介して、測定対象
物５００００に向けて送光される。この結果、測定対象
物５００００には、レーザーポインター像Ｐを形成する
ことができる。
【００５２】視準光学系６０００の、正立プリズム６４
００と焦点板６５００と接眼レンズ６６００とは、ダイ
クロイックミラー６１００により、測定光学系と同軸に
構成されている。視準光学系６０００は、測定対象物５
００００の測定点を視準するためのものである。
００と焦点板６５００と接眼レンズ６６００とは、ダイ
クロイックミラー６１００により、測定光学系と同軸に
構成されている。視準光学系６０００は、測定対象物５
００００の測定点を視準するためのものである。
【００５３】合焦レンズ６２００は、適宜の移動機構に
より光軸方向に移動可能に構成されており、合焦レンズ
６２００を移動させる事により、視準光学系６０００と
測定光学系とを同時にピント調整することができる。
より光軸方向に移動可能に構成されており、合焦レンズ
６２００を移動させる事により、視準光学系６０００と
測定光学系とを同時にピント調整することができる。
【００５４】この様な構成の場合、通常の現況測量等で
は、視準光学系６０００の望遠鏡により視準・合焦させ
ることができる。しかし、トンネル内での壁面測定等の
暗い場所での測定では、視準望遠鏡で測定対象物５００
００に合焦する事は非常に困難となる。またトンネルの
断面等を測定する場合には、たとえトンネル内を明るく
照明したとしても、天頂部付近を測定する時の視準作業
は、測定者に無理な姿勢を強いる事となるという問題点
があった。更に、大きな壁面、岩等を近距離で視準する
場合には、望遠鏡の倍率が高すぎ、測定物全体に対する
現在の測定位置を把握する事は非常に困難となる。
は、視準光学系６０００の望遠鏡により視準・合焦させ
ることができる。しかし、トンネル内での壁面測定等の
暗い場所での測定では、視準望遠鏡で測定対象物５００
００に合焦する事は非常に困難となる。またトンネルの
断面等を測定する場合には、たとえトンネル内を明るく
照明したとしても、天頂部付近を測定する時の視準作業
は、測定者に無理な姿勢を強いる事となるという問題点
があった。更に、大きな壁面、岩等を近距離で視準する
場合には、望遠鏡の倍率が高すぎ、測定物全体に対する
現在の測定位置を把握する事は非常に困難となる。
【００５５】この様な場合でも、測定位置を目視しなが
らレーザーポインター光を合焦状態にする事により、レ
ーザーポインター光の照射範囲と測定光束Ｓの照射範囲
と受光側ファーバー４５００の入射端像との３つの光束
範囲を完全に一致させる事ができる。
らレーザーポインター光を合焦状態にする事により、レ
ーザーポインター光の照射範囲と測定光束Ｓの照射範囲
と受光側ファーバー４５００の入射端像との３つの光束
範囲を完全に一致させる事ができる。
【００５６】近距離の測定対象物５００００に対して
も、測定物全体に対する現在の測定位置把握が非常に確
実となり、周囲が暗い場合でも合焦作業が容易であり、
トンネル内の測定の場合でも、天頂付近の測定が極めて
容易となるという卓越した効果がある。
も、測定物全体に対する現在の測定位置把握が非常に確
実となり、周囲が暗い場合でも合焦作業が容易であり、
トンネル内の測定の場合でも、天頂付近の測定が極めて
容易となるという卓越した効果がある。
【００５７】本発明の第２実施例である光波距離計２０
０００のその他の構成、作用等は、第１実施例の光波距
離計２００００と同様であるから説明を省略する。
０００のその他の構成、作用等は、第１実施例の光波距
離計２００００と同様であるから説明を省略する。
【００５８】次に図４は、対物レンズ４４００から射出
されるレーザーポインター光の開口形状を、円形の発光
側ファーバー４２００の出力端形状と異なる形状とする
ものである。
されるレーザーポインター光の開口形状を、円形の発光
側ファーバー４２００の出力端形状と異なる形状とする
ものである。
【００５９】この場合には、合焦時に、レーザーポイン
ター光の照射形状が円形となり、合焦状態を確認するこ
とができるという効果がある。発光側ファーバー４２０
０の出力端形状の円形と同じ形状とすると、合焦状態で
も、非合焦状態でも円形のままであり、合焦の確認が困
難となる。
ター光の照射形状が円形となり、合焦状態を確認するこ
とができるという効果がある。発光側ファーバー４２０
０の出力端形状の円形と同じ形状とすると、合焦状態で
も、非合焦状態でも円形のままであり、合焦の確認が困
難となる。
【００６０】即ち、図４に明かな様に、合焦状態Ｉの場
合にはファイバー像が得られて円形となり、非合焦状態
Ｏの場合には、対物開口形状である半円が現れる。
合にはファイバー像が得られて円形となり、非合焦状態
Ｏの場合には、対物開口形状である半円が現れる。
【００６１】なお、ポインター用の光源は、半導体レー
ザーに限られたものではなく、ガスレーザー等の他の光
源を使用しても同等の効果を得ることができる。
ザーに限られたものではなく、ガスレーザー等の他の光
源を使用しても同等の効果を得ることができる。
【００６１】「パルス方式の光波距離計の原理」
【００６２】図５及び図６に基づいて、本発明のパルス
光を利用した光波距離計の原理を説明する。
光を利用した光波距離計の原理を説明する。
【００６３】第５図に示す様に本実施例の光波距離計
は、レーザダイオード１と、コンデンサレンズ２と、コ
ンデンサレンズ３と、一対の分割プリズム４１、４２
と、光路切り替えチョッパ５と、内部光路６と、ＡＰＤ
７１と、遅延用光ファイバー８と、プリズム９と、対物
レンズ１０から構成されている。そして、コーナキュー
ブ１１は、光波距離計本体から離れた位置に配置される
測定対象物に該当するものであり、光パルスを反射する
機能を有している。
は、レーザダイオード１と、コンデンサレンズ２と、コ
ンデンサレンズ３と、一対の分割プリズム４１、４２
と、光路切り替えチョッパ５と、内部光路６と、ＡＰＤ
７１と、遅延用光ファイバー８と、プリズム９と、対物
レンズ１０から構成されている。そして、コーナキュー
ブ１１は、光波距離計本体から離れた位置に配置される
測定対象物に該当するものであり、光パルスを反射する
機能を有している。
【００６４】レーザダイオード１とコンデンサレンズ２
１、２２と発光側光ファイバー８１と分割プリズム４１
とプリズム９と対物レンズ１０とが光学手段に該当す
る。
１、２２と発光側光ファイバー８１と分割プリズム４１
とプリズム９と対物レンズ１０とが光学手段に該当す
る。
【００６５】レーザダイオード１は光源部に該当するも
ので、本実施例のレーザダイオード１はパルスレーザダ
イオードが採用されており、比較的大きなピークパワー
を持ち、デューティ比が０.０１％程度のパルス波を発
生させることができる。光路切り替えチョッパ５は光束
を切り替えるものである。受光素子７は受光手段に該当
するものであり、レーザダイオード１から発射されたパ
ルス光線を受光できる素子であれば足りる。
ので、本実施例のレーザダイオード１はパルスレーザダ
イオードが採用されており、比較的大きなピークパワー
を持ち、デューティ比が０.０１％程度のパルス波を発
生させることができる。光路切り替えチョッパ５は光束
を切り替えるものである。受光素子７は受光手段に該当
するものであり、レーザダイオード１から発射されたパ
ルス光線を受光できる素子であれば足りる。
【００６６】遅延用光ファイバー８は光学的遅延手段の
１つであり、遅延用光ファイバー８には、モード分散を
防止するためにＧＩファイバを採用することが望まし
い。
１つであり、遅延用光ファイバー８には、モード分散を
防止するためにＧＩファイバを採用することが望まし
い。
【００６７】分割プリズム４１は、第１のハーフミラー
４１１と第２のハーフミラー４１２とから構成されてお
り、分割プリズム４２は、第１のハーフミラー４２１と
第２のハーフミラー４２２とからなっている。レーザダ
イオード１側と分割プリズム４１の間は、発光側光ファ
イバー８１と遅延用光ファイバー８で結ばれている。更
に分割プリズム４２と受光素子７側との間は、受光側光
ファイバー８２で結ばれている。なお本実施例では、発
光側光ファイバー８１の一部が、遅延用光ファイバー８
を兼ねる様な構成となっている。
４１１と第２のハーフミラー４１２とから構成されてお
り、分割プリズム４２は、第１のハーフミラー４２１と
第２のハーフミラー４２２とからなっている。レーザダ
イオード１側と分割プリズム４１の間は、発光側光ファ
イバー８１と遅延用光ファイバー８で結ばれている。更
に分割プリズム４２と受光素子７側との間は、受光側光
ファイバー８２で結ばれている。なお本実施例では、発
光側光ファイバー８１の一部が、遅延用光ファイバー８
を兼ねる様な構成となっている。
【００６８】発光パルスがレーザダイオード１から発射
されると、コンデンサレンズ２１、２２により発光側光
ファイバー８１の入力端８１ａに結合される。発光側光
ファイバー８１は、遅延用光ファイバー８と連設されて
いるので、光パルスは、遅延用光ファイバー８内を進行
し、分割プリズム４１に送られる。分割プリズム４１の
第１のハーフミラー４１１を透過したパルス列は、光路
切り替えチョッパ５を介して、外部測距光路に射出可能
となっている。分割プリズム４１の第１のハーフミラー
４１１で反射され、更に第２のハーフミラー４１２で反
射されたパルスは、光路切り替えチョッパ５を介して、
内部測距光路６に射出可能となっている。光路切り替え
チョッパ５は、内部測距光路６と外部測距光路を切り替
えるためのものである。従って、光路切り替えチョッパ
５が外部測距光路を選択した場合には、光パルスはプリ
ズム９で反射された後、対物レンズ１０により外部に射
出される。
されると、コンデンサレンズ２１、２２により発光側光
ファイバー８１の入力端８１ａに結合される。発光側光
ファイバー８１は、遅延用光ファイバー８と連設されて
いるので、光パルスは、遅延用光ファイバー８内を進行
し、分割プリズム４１に送られる。分割プリズム４１の
第１のハーフミラー４１１を透過したパルス列は、光路
切り替えチョッパ５を介して、外部測距光路に射出可能
となっている。分割プリズム４１の第１のハーフミラー
４１１で反射され、更に第２のハーフミラー４１２で反
射されたパルスは、光路切り替えチョッパ５を介して、
内部測距光路６に射出可能となっている。光路切り替え
チョッパ５は、内部測距光路６と外部測距光路を切り替
えるためのものである。従って、光路切り替えチョッパ
５が外部測距光路を選択した場合には、光パルスはプリ
ズム９で反射された後、対物レンズ１０により外部に射
出される。
【００６９】対物レンズ１０から射出されたパルスは、
コーナキューブ１１で反射され、再び対物レンズ１０で
受光されプリズム９に送られる。受光されたパルス列
は、プリズム９で反射されて分割プリズム４２に送ら
れ、分割プリズム４２の第１のハーフミラー４２１を透
過した受信パルス光は、受光側光ファイバー８２の受光
端８２ａに結合される。
コーナキューブ１１で反射され、再び対物レンズ１０で
受光されプリズム９に送られる。受光されたパルス列
は、プリズム９で反射されて分割プリズム４２に送ら
れ、分割プリズム４２の第１のハーフミラー４２１を透
過した受信パルス光は、受光側光ファイバー８２の受光
端８２ａに結合される。
【００７０】なお光路切り替えチョッパ５が内部測距光
路６を選択した場合には、発光パルスは、内部測距光路
６を通って分割プリズム４２に送られる。そして光パル
スは、分割プリズム４２に内蔵された第１のハーフミラ
ー４２１と第２のハーフミラー４２２で反射され、受光
側光ファイバー８２の受光端８２ａに結合される様にな
っている。
路６を選択した場合には、発光パルスは、内部測距光路
６を通って分割プリズム４２に送られる。そして光パル
スは、分割プリズム４２に内蔵された第１のハーフミラ
ー４２１と第２のハーフミラー４２２で反射され、受光
側光ファイバー８２の受光端８２ａに結合される様にな
っている。
【００７１】そして受光側光ファイバー８２の射出端８
２ｂから射出された光パルスは、コンデンサレンズ３
１、３２によりＡＰＤ７１に結合する様になっており、
受光素子７で電流パルスに変換される様になっている。
２ｂから射出された光パルスは、コンデンサレンズ３
１、３２によりＡＰＤ７１に結合する様になっており、
受光素子７で電流パルスに変換される様になっている。
【００７２】次に本実施例の電気回路の構成を詳細に説
明する。
明する。
【００７３】図６に示す第１実施例は、水晶発信器１０
０と第１の分周器１１０とシンセサイザー１２０と第２
の分周器１３０とレーザダイオード１とレーザダイオー
ドドライバー１５０とＡＰＤ７１とアンプ１６０と波形
整形回路１７０とカウンタ１８０とピークホールド回路
１９０とレベル判定回路２００と、バンドパスフィルタ
２１０とサンプルホールド（Ｓ／Ｈ）２２０と位相測定
装置９００００とから構成されている。また位相測定装
置９００００は、ＡＤコンバータ３００とメモリ４００
とＣＰＵ５００とから構成されている。
０と第１の分周器１１０とシンセサイザー１２０と第２
の分周器１３０とレーザダイオード１とレーザダイオー
ドドライバー１５０とＡＰＤ７１とアンプ１６０と波形
整形回路１７０とカウンタ１８０とピークホールド回路
１９０とレベル判定回路２００と、バンドパスフィルタ
２１０とサンプルホールド（Ｓ／Ｈ）２２０と位相測定
装置９００００とから構成されている。また位相測定装
置９００００は、ＡＤコンバータ３００とメモリ４００
とＣＰＵ５００とから構成されている。
【００７４】水晶発振器１００は基準信号発生手段の１
つであり、基準信号ｆＳを発生させている。この基準信
号は、第１の分周器１１０とシンセサイザー１２０とバ
ンドパスフィルタ２１０とカウンタ１８０とに供給され
ている。第１の分周器１１０に供給された基準信号は、
第１の分周器１１０で１／（ｎ−１）に分周されてシン
セサイザー１２０に送られる。シンセサイザー１２０
は、第１の分周器１１０から供給された信号をｎ倍し、
第２の分周器１３０に送出する様になっている。第２の
分周器１３０は、シンセサイザー１２０から供給された
信号を１／ｍに分周して測定信号ｆＭ を作っている。
なお、第１の分周器１１０、第２の分周器１３０、シン
セサイザ１２０の出力信号は、２値化の信号である。
つであり、基準信号ｆＳを発生させている。この基準信
号は、第１の分周器１１０とシンセサイザー１２０とバ
ンドパスフィルタ２１０とカウンタ１８０とに供給され
ている。第１の分周器１１０に供給された基準信号は、
第１の分周器１１０で１／（ｎ−１）に分周されてシン
セサイザー１２０に送られる。シンセサイザー１２０
は、第１の分周器１１０から供給された信号をｎ倍し、
第２の分周器１３０に送出する様になっている。第２の
分周器１３０は、シンセサイザー１２０から供給された
信号を１／ｍに分周して測定信号ｆＭ を作っている。
なお、第１の分周器１１０、第２の分周器１３０、シン
セサイザ１２０の出力信号は、２値化の信号である。
【００７５】そしてレーザダイオードドライバー１５０
は、第２の分周器１３０の出力信号である測定信号ｆＭ
に従って、レーザダイオード１をパルス的に駆動する
ものである。
は、第２の分周器１３０の出力信号である測定信号ｆＭ
に従って、レーザダイオード１をパルス的に駆動する
ものである。
【００７６】なお第２の分周器１３０の出力信号である
測定信号ｆＭ は、ＣＰＵ５００とカウンタ１８０とピ
ークホールド１９０にも供給されている。測定信号ｆＭ
は、ＣＰＵ５００に対して発光確認信号となり、カウ
ンタ１８０及びピークホールド１９０に対してはリセッ
ト信号となる。
測定信号ｆＭ は、ＣＰＵ５００とカウンタ１８０とピ
ークホールド１９０にも供給されている。測定信号ｆＭ
は、ＣＰＵ５００に対して発光確認信号となり、カウ
ンタ１８０及びピークホールド１９０に対してはリセッ
ト信号となる。
【００７７】レーザーダイオード１から発射された光パ
ルスは、光学系を通過しＡＰＤ７１で受光される。この
ＡＰＤ７１は受光素子７の１つであり、ｐｎ接合に深い
バイアスを加えてナダレ増倍を誘起させ、利得を得るこ
とのできるダイオードである。ＡＰＤ７１は、内部参照
光路を通った光パルスと、外部測距光路を通った光パル
スを受光する。ＡＰＤ７１により光パルスは、電流パル
ス列の電気信号に変換され、アンプ１６０に送られる。
ルスは、光学系を通過しＡＰＤ７１で受光される。この
ＡＰＤ７１は受光素子７の１つであり、ｐｎ接合に深い
バイアスを加えてナダレ増倍を誘起させ、利得を得るこ
とのできるダイオードである。ＡＰＤ７１は、内部参照
光路を通った光パルスと、外部測距光路を通った光パル
スを受光する。ＡＰＤ７１により光パルスは、電流パル
ス列の電気信号に変換され、アンプ１６０に送られる。
【００７８】アンプ１６０は、ＡＰＤ７１から入力され
た信号を増幅するものであり、アンプ１６０の出力信号
は、波形整形回路１７０により二値化のディジタルデー
タに変換され、カウンタ１８０とサンプルホールド（Ｓ
／Ｈ）２２０とＡＤコンバータ３００とに送られる。
た信号を増幅するものであり、アンプ１６０の出力信号
は、波形整形回路１７０により二値化のディジタルデー
タに変換され、カウンタ１８０とサンプルホールド（Ｓ
／Ｈ）２２０とＡＤコンバータ３００とに送られる。
【００７９】水晶発振器１００からバンドパスフィルタ
２１０に送られたｆＳ は正弦波となり、サンプルホー
ルド回路２２０に送られる。サンプルホールド回路２２
０は、この正弦波を波形整形回路１７０の信号によりサ
ンプルホールドする。そしてホールドされた値は、ＡＤ
コンバータ３００に送出されＡＤ変換され、変換された
デジタルデータは予め定められたメモリ４００に記憶さ
れる様になっている。
２１０に送られたｆＳ は正弦波となり、サンプルホー
ルド回路２２０に送られる。サンプルホールド回路２２
０は、この正弦波を波形整形回路１７０の信号によりサ
ンプルホールドする。そしてホールドされた値は、ＡＤ
コンバータ３００に送出されＡＤ変換され、変換された
デジタルデータは予め定められたメモリ４００に記憶さ
れる様になっている。
【００８０】またアンプ１６０からピークホールド回路
１９０に送られた信号は、ピークホールド回路１９０に
ピークホールドされ、パルス光の波高値に応じたＤＣレ
ベル信号となり、レベル判定回路２００に送られる。レ
ベル判定回路２００はピークホールド回路１９０からの
信号を受け、受光パルス列の光量がＡＰＤ７１、アンプ
１６０が適正に動作する範囲であるか否かを判定し、そ
の結果をＣＰＵ５００に送る様になっている。ＣＰＵ５
００は、レベル判定回路２００からの信号を受け、受光
パルス列の光量が適正値である場合のみ、ＡＤコンバー
タ３００からのデータを採用する様になっている。
１９０に送られた信号は、ピークホールド回路１９０に
ピークホールドされ、パルス光の波高値に応じたＤＣレ
ベル信号となり、レベル判定回路２００に送られる。レ
ベル判定回路２００はピークホールド回路１９０からの
信号を受け、受光パルス列の光量がＡＰＤ７１、アンプ
１６０が適正に動作する範囲であるか否かを判定し、そ
の結果をＣＰＵ５００に送る様になっている。ＣＰＵ５
００は、レベル判定回路２００からの信号を受け、受光
パルス列の光量が適正値である場合のみ、ＡＤコンバー
タ３００からのデータを採用する様になっている。
【００８１】次に、ｆＳ ＝ １５ＭＨｚ、ｎ＝１０１、
ｍ＝５０００ とした場合の位相関係を説明することに
する。
ｍ＝５０００ とした場合の位相関係を説明することに
する。
【００８２】ｍダッシュ、ｆＭ 、ｆＬ の値及びその位
相関係は、（ｎ−１）について求めれば、
相関係は、（ｎ−１）について求めれば、
【数２】 により、
【００８３】
【数５】
【００８４】となる。
【００８５】さらにパルス列の周波数ｆＭ は、
【数１】 より、
【００８６】
【数６】
【００８７】となり、この時、受信されるパルス列の周
波数ｆＭ と、バンドパスフィルタ２１０からの正弦波
の周波数ｆＳ の位相関係は、
波数ｆＭ と、バンドパスフィルタ２１０からの正弦波
の周波数ｆＳ の位相関係は、
【数３】 より、
【００８８】
【数７】
【００８９】となり、「数７」の値づつずれて、発光パ
ルスが１０１回で再び同一の位相関係となる。この周波
数は、
ルスが１０１回で再び同一の位相関係となる。この周波
数は、
【数４】 より、
【００９０】
【数８】
【００９１】となる。
【００９２】即ち、水晶発振器１００から送出された１
５ＭＨｚを、バンドパスフィルタ２１０に通して得られ
た正弦波と、レーザダイオード１の発光周波数３０３０
Ｈｚとは、少しずつずれている。このため、受信タイミ
ング信号とバンドパスフィルタ２１０に通して得られた
正弦波との位相関係も同様に少しずつずれている。
５ＭＨｚを、バンドパスフィルタ２１０に通して得られ
た正弦波と、レーザダイオード１の発光周波数３０３０
Ｈｚとは、少しずつずれている。このため、受信タイミ
ング信号とバンドパスフィルタ２１０に通して得られた
正弦波との位相関係も同様に少しずつずれている。
【００９３】各発光パルス列と、バンドパスフィルタ２
１０に通して得られた正弦波正弦波信号との位相関係
は、１０１回で１周期となる位相関係になっており、１
０２回目の発光パルス列は、１回目と同じ位相関係とな
る様になっている。このため、サンプルホールド（Ｓ／
Ｈ）２２０の出力信号は、
１０に通して得られた正弦波正弦波信号との位相関係
は、１０１回で１周期となる位相関係になっており、１
０２回目の発光パルス列は、１回目と同じ位相関係とな
る様になっている。このため、サンプルホールド（Ｓ／
Ｈ）２２０の出力信号は、
【００９４】 ｆ＝３０３０Ｈｚ／１０１ ＝３０Ｈｚ
【００９５】で１周期となる。
【００９６】この様子を図７に基づいて詳細に説明する
こととする。図７（ａ）は、バンドパスフィルタ２１０
からの正弦波信号の周波数ｆＳ に対して、周波数ｆＭ
のパルス列の位相ずれの順序を示したものである。図７
（ｂ）は、バンドパスフィルタ２１０からの正弦波信号
の周波数ｆＳ と、受信されるパルス列の周波数ｆＭと
の関係を示し、更に、サンプルホールド回路２２０から
出力される周波数ｆＬの段階状波形を示すものである。
こととする。図７（ａ）は、バンドパスフィルタ２１０
からの正弦波信号の周波数ｆＳ に対して、周波数ｆＭ
のパルス列の位相ずれの順序を示したものである。図７
（ｂ）は、バンドパスフィルタ２１０からの正弦波信号
の周波数ｆＳ と、受信されるパルス列の周波数ｆＭと
の関係を示し、更に、サンプルホールド回路２２０から
出力される周波数ｆＬの段階状波形を示すものである。
【００９７】以上の様に、サンプルホールド回路２２０
から出力される波形は、周波数ｆＬで繰り返し、ｎ個の
ホールド値から構成される。従ってメモリ４００は、ｎ
個以上の記憶容量が必要となる。このメモリ４００は各
発光パルス毎に、ＣＰＵ５００によりアドレスがインク
リメントされる様に構成されており、ＡＤ変換されたデ
ータが、ＣＰＵ５００を介して順次メモリ４００上に記
憶される。
から出力される波形は、周波数ｆＬで繰り返し、ｎ個の
ホールド値から構成される。従ってメモリ４００は、ｎ
個以上の記憶容量が必要となる。このメモリ４００は各
発光パルス毎に、ＣＰＵ５００によりアドレスがインク
リメントされる様に構成されており、ＡＤ変換されたデ
ータが、ＣＰＵ５００を介して順次メモリ４００上に記
憶される。
【００９８】メモリ４００とＣＰＵ５００は、加算手段
の機能も伴っており、記憶されたメモリ４００上の任意
のアドレスのデータとＡＤ変換されたデータを加算し、
再びメモリ４００上に記憶させることができる。そして
ｎ＋１回目以降のデータは１周期目と同じ位相関係にな
るので、レベル判定回路２００の判断が適正であれば、
前回の周期のデータと加算し、後に平均化処理を施すこ
とにより、ＡＤ変換データの精度を向上させることがで
きる。
の機能も伴っており、記憶されたメモリ４００上の任意
のアドレスのデータとＡＤ変換されたデータを加算し、
再びメモリ４００上に記憶させることができる。そして
ｎ＋１回目以降のデータは１周期目と同じ位相関係にな
るので、レベル判定回路２００の判断が適正であれば、
前回の周期のデータと加算し、後に平均化処理を施すこ
とにより、ＡＤ変換データの精度を向上させることがで
きる。
【００９９】即ち、サンプルホールド（Ｓ／Ｈ）２２０
の出力信号は、３０Ｈｚで１周期となり正弦波とならな
いが、ＡＤ変換後にメモリ４００に記憶する段階で並べ
替えを実行することにより、正弦波状となるＡＤ変換デ
ータを作ることができる。換言すれば、受信信号の周期
の１／ｎでない場合には、前記メモリ手段の各アドレス
のデータを並びかえることにより、受信信号の相似のデ
ータを再現することができる。
の出力信号は、３０Ｈｚで１周期となり正弦波とならな
いが、ＡＤ変換後にメモリ４００に記憶する段階で並べ
替えを実行することにより、正弦波状となるＡＤ変換デ
ータを作ることができる。換言すれば、受信信号の周期
の１／ｎでない場合には、前記メモリ手段の各アドレス
のデータを並びかえることにより、受信信号の相似のデ
ータを再現することができる。
【０１００】更に１０２回目以降の以降の発光パルス列
によるサンプルホールド及びＡＤ変換されたデータは、
３０Ｈｚの２周期目以降のデータとなるため、レベル判
定回路２００の判定結果が適正であれば前回までの周期
のデータと加算し、後にデータの平均化処理を行ってＡ
Ｄ変換データの精度を高めることができる。
によるサンプルホールド及びＡＤ変換されたデータは、
３０Ｈｚの２周期目以降のデータとなるため、レベル判
定回路２００の判定結果が適正であれば前回までの周期
のデータと加算し、後にデータの平均化処理を行ってＡ
Ｄ変換データの精度を高めることができる。
【０１０１】次にメモリ４００に記憶されたデータか
ら、位相を計算する方法を説明する。メモリ４００に記
憶されているデータは、図７（ｂ）のｆＬ の波形の横
軸がメモリ４００のアドレスに相当しており、ｆＬ の
波形の縦軸が、そのアドレス上のデータ値が相当する様
になっている。
ら、位相を計算する方法を説明する。メモリ４００に記
憶されているデータは、図７（ｂ）のｆＬ の波形の横
軸がメモリ４００のアドレスに相当しており、ｆＬ の
波形の縦軸が、そのアドレス上のデータ値が相当する様
になっている。
【０１０２】図７（ｂ）のｆＬ の波形は、バンドパス
フィルタ２１０からの正弦波から得られたものであり、
この正弦波ｆＳ に対する周波数ｆＭ のパルス列の位
相ずれ順 序も既知であるから、メモリ４００のアドレ
スを並べ変えることにより、正弦波を復元することがで
きる。この復元された正弦波は、図８に示す様になって
おり、正弦波波形の位相θ０ は、正弦波波形の各デー
タをＤ０（ｉ） とした時、
フィルタ２１０からの正弦波から得られたものであり、
この正弦波ｆＳ に対する周波数ｆＭ のパルス列の位
相ずれ順 序も既知であるから、メモリ４００のアドレ
スを並べ変えることにより、正弦波を復元することがで
きる。この復元された正弦波は、図８に示す様になって
おり、正弦波波形の位相θ０ は、正弦波波形の各デー
タをＤ０（ｉ） とした時、
【０１０３】
【数９】
【０１０４】
【数１０】
【０１０５】
【数１１】
【０１０６】として、求めることができる。（但し、ｉ
＝１〜ｎ）
＝１〜ｎ）
【０１０７】この演算は、サンプルホールド回路２２０
から出力される周波数ｆＬ の波形から、フーリエ変換
の手法により、ｆＬ の波形の基本波成分の位相を求め
たことに相当する。
から出力される周波数ｆＬ の波形から、フーリエ変換
の手法により、ｆＬ の波形の基本波成分の位相を求め
たことに相当する。
【０１０８】以上の演算をメモリ４００とＣＰＵ５００
により実行することができる。従って位相測定装置９０
０００は、ＡＤコンバータ３００とメモリ４００とＣＰ
Ｕ５００とから構成されていることになる。
により実行することができる。従って位相測定装置９０
０００は、ＡＤコンバータ３００とメモリ４００とＣＰ
Ｕ５００とから構成されていることになる。
【０１０９】以上の様に実行されるレーザダイオード１
の発光から、ＡＤ変換されたデータのメモリ４００への
格納までの処理を、外部測距光路と内部参照光路につい
て行う。そして内部参照光路によるＡＤ変換データと、
外部測距光路のＡＤ変換データとの、２つの波形の位相
差φが光路差に相当することになる。
の発光から、ＡＤ変換されたデータのメモリ４００への
格納までの処理を、外部測距光路と内部参照光路につい
て行う。そして内部参照光路によるＡＤ変換データと、
外部測距光路のＡＤ変換データとの、２つの波形の位相
差φが光路差に相当することになる。
【０１１０】即ち、外部測距光路の位相をθ０ とし、
内部参照光路の位相をθ１ とすれば、光波距離計から
被測定物であるコーナーキューブまでの距離は、
内部参照光路の位相をθ１ とすれば、光波距離計から
被測定物であるコーナーキューブまでの距離は、
【０１１１】
【式１２】
【０１１２】となる。但し、Ｃは光速である。
【０１１３】この様にして求めた精密測定距離Ｌは、水
晶発振器１００の基準周波数ｆＳの時間軸を拡大して、
その位相をフーリエ変換により求めたものである。従っ
て、
晶発振器１００の基準周波数ｆＳの時間軸を拡大して、
その位相をフーリエ変換により求めたものである。従っ
て、
【０１１４】（Ｃ／ｆＳ）＊（１／２）
【０１１５】を１周期とする距離を内挿したものであ
る。従って、ｆＳ が１５ＭＨｚとすると、１周期が１
０ｍとなる。
る。従って、ｆＳ が１５ＭＨｚとすると、１周期が１
０ｍとなる。
【０１１６】また粗測定距離についても、外部測距光路
におけるカウンタ１８０のカウンター値から１０ｍの精
度で求めることができる。即ち、水晶発振器１００の基
準周波数ｆＳ をカウンタ１８０が、第２の分周器１３
０の信号から波形整形回路１７０の信号までの間、カウ
ントするものである。そしてカウント値はＣＰＵ５００
に送られ、外部測距光路のカウント値と内部参照光路の
カウント値の差から粗測定距離を求めることができる。
におけるカウンタ１８０のカウンター値から１０ｍの精
度で求めることができる。即ち、水晶発振器１００の基
準周波数ｆＳ をカウンタ１８０が、第２の分周器１３
０の信号から波形整形回路１７０の信号までの間、カウ
ントするものである。そしてカウント値はＣＰＵ５００
に送られ、外部測距光路のカウント値と内部参照光路の
カウント値の差から粗測定距離を求めることができる。
【０１１７】そして粗測定距離と精密測定距離を組み合
わせることにより、光波距離計から測定対象物までの実
際の距離を求めることができる。これらの動作を行う構
成が距離測定手段に該当するものである。
わせることにより、光波距離計から測定対象物までの実
際の距離を求めることができる。これらの動作を行う構
成が距離測定手段に該当するものである。
【０１１８】なお精密測定距離は、ＡＤ変換されたデー
タ値に対してフーリエ変換を施して基本波成分の位相を
求めているので、サンプルホールドされる波形は必ずし
も正弦波である必要はなく、積分波や三角波等であって
もよい。同様にバンドパスフィルタ２１０に代えて、ロ
ーパスフィルタを採用することもできる。
タ値に対してフーリエ変換を施して基本波成分の位相を
求めているので、サンプルホールドされる波形は必ずし
も正弦波である必要はなく、積分波や三角波等であって
もよい。同様にバンドパスフィルタ２１０に代えて、ロ
ーパスフィルタを採用することもできる。
【０１１９】そして本発明は、パルス方式の光波距離計
のみならず、従来のＬＥＤを用いた連続変調方式の光波
距離計の位相測定にも応用することができる。
のみならず、従来のＬＥＤを用いた連続変調方式の光波
距離計の位相測定にも応用することができる。
【０１２０】
【効果】以上の様に構成された本発明は、測定光束を発
光させるための測定用発光素子と、この測定光束を測定
対象物に向けるための送光光学系と、該測定対象物から
の反射測定光束を受光するための受光光学系と、反射測
定光束を受光して受光信号を形成するための受光素子
と、この受光信号に基づいて測定対象物までの距離を演
算するための制御演算部とからなり、前記送光光学系に
対して、可視光を導入させるためのポインター用発光素
子を備えているので、測定位置を目視しながらレーザー
ポインター光を合焦状態にする事により、レーザーポイ
ンター光の照射範囲と測定光束の照射範囲と受光側導光
部材の入射端像との３つの光束範囲を完全に一致させる
事ができるという効果がある。
光させるための測定用発光素子と、この測定光束を測定
対象物に向けるための送光光学系と、該測定対象物から
の反射測定光束を受光するための受光光学系と、反射測
定光束を受光して受光信号を形成するための受光素子
と、この受光信号に基づいて測定対象物までの距離を演
算するための制御演算部とからなり、前記送光光学系に
対して、可視光を導入させるためのポインター用発光素
子を備えているので、測定位置を目視しながらレーザー
ポインター光を合焦状態にする事により、レーザーポイ
ンター光の照射範囲と測定光束の照射範囲と受光側導光
部材の入射端像との３つの光束範囲を完全に一致させる
事ができるという効果がある。
【０１２１】近距離の測定対象物に対しても、測定物全
体に対する現在の測定位置把握が非常に確実となり、周
囲が暗い場合でも合焦作業が容易であり、トンネル内の
測定の場合でも、天頂付近の測定が極めて容易となると
いう卓越した効果がある。
体に対する現在の測定位置把握が非常に確実となり、周
囲が暗い場合でも合焦作業が容易であり、トンネル内の
測定の場合でも、天頂付近の測定が極めて容易となると
いう卓越した効果がある。
【０１２２】
【図１】本発明の第１実施例である光波距離計１０００
０の構成を説明する図である。
０の構成を説明する図である。
【図２】測定光束Ｓとレーザーポインター光との発光タ
イミングを説明した図である。
イミングを説明した図である。
【図３】第２実施例である光波距離計２００００の構成
を説明する図である。
を説明する図である。
【図４】変形例を説明する図である。
【図５】パルス方式の光波距離計の原理を説明する図で
ある。
ある。
【図６】パルス方式の光波距離計の原理を説明する図で
ある。
ある。
【図７】パルス方式の光波距離計の原理を説明する図で
ある。
ある。
【図８】パルス方式の光波距離計の原理を説明する図で
ある。
ある。
【図９】従来技術を説明する図である。
１００００ 第１実施例の光波距離計 ２００００ 第２実施例の光波距離計 ５００００ 測定対象物 ９００００ 位相測定装置 １ レーザダイオード ２ コンデンサレンズ ３ コンデンサレンズ ４１ 分割プリズム ４２ 分割プリズム ５ 光路切り替えチョッパ ６ 内部光路 ７１ ＡＰＤ ８ 遅延用光ファイバー８ ９ プリズム １０ 対物レンズ １１ コーナキューブ １００ 水晶発振器 １１０ 第１の分周器 １２０ シンセサイザー １３０ 第２の分周器 １５０ レーザダイオードドライバー １６０ アンプ １７０ 波形整形回路 １８０ カウンタ １９０ ピークホールド回路 ２００ レベル判定回路 ２１０ バンドパスフィルタ ２２０ サンプルホールド １０００ 測定用発光素子 １１００ 測定用発光素子駆動部 １２００ 測定用コンデンサレンズ ２０００ ポインター用発光素子 ２１００ ポインター用発光素子駆動部 ２２００ ポインター用コンデンサレンズ ３０００ プリズム ３０１０ 偏光ビームスプリッタ ４１００ 第１のコンデンサレンズ ４２００ 発光側ファーバー ４３００ ミラー ４４００ 対物レンズ ４５００ 受光側ファーバー ４６００ 第２のコンデンサレンズ ４７００ 第３のコンデンサレンズ ４８００ 受光素子 ４９００ アンプ ５０００ 制御演算部 ６０００ 視準光学系 ６１００ ダイクロイックミラー ６２００ 合焦レンズ ６３００ 対物レンズ群 ６４００ 正立プリズム ６５００ 焦点板 ６６００ 接眼レンズ
Claims (5)
- 【請求項１】 測定光束を発光させるための測定用発光
素子と、この測定光束を測定対象物に向けるための送光
光学系と、該測定対象物からの反射測定光束を受光する
ための受光光学系と、反射測定光束を受光して受光信号
を形成するための受光素子と、この受光信号に基づいて
測定対象物までの距離を演算するための制御演算部とか
らなり、前記送光光学系に対して、可視光を導入させる
ためのポインター用発光素子を備えたことを特徴とする
光波距離計。 - 【請求項２】 測定光束を発光させるための測定用発光
素子と、この測定光束を測定対象物に向けるための送光
光学系と、該測定対象物からの反射測定光束を受光する
ための受光光学系と、この該測定対象物の測定点を視準
するための視準光学系と、前記反射測定光束を受光して
受光信号を形成するための受光素子と、この受光信号に
基づいて測定対象物までの距離を演算するための制御演
算部とからなり、前記送光光学系に対して、可視光を導
入させるためのポインター用発光素子を備えたことを特
徴とする光波距離計。 - 【請求項３】 送光光学系には、測定光束を導くための
発光側導光部材が形成されており、この発光側導光部材
の入射端に、ポインター用発光素子からの可視光を導入
させる請求項１又は請求項２記載の光波距離計。 - 【請求項４】 レーザーポインター光の開口形状を、発
光側導光部材の出力端形状と異なる形状とする請求項３
記載の光波距離計。 - 【請求項５】 送光光学系には、ポインター用発光素子
によるレーザ−ポインター像を合焦させるためのポイン
ター像合焦機構を備えている請求項１〜４の何れか１項
記載の光波距離計。
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Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004347422A (ja) * | 2003-05-21 | 2004-12-09 | Topcon Corp | 測距装置 |
| JP2006252264A (ja) * | 2005-03-11 | 2006-09-21 | Omron Corp | 障害物報知装置 |
| JP2010266212A (ja) * | 2009-05-12 | 2010-11-25 | Nikon-Trimble Co Ltd | 測距装置 |
| JP2012021949A (ja) * | 2010-07-16 | 2012-02-02 | Topcon Corp | 測定装置 |
| JP2013011558A (ja) * | 2011-06-30 | 2013-01-17 | Topcon Corp | 光波距離測定方法及び光波距離装置 |
| JP2017110965A (ja) * | 2015-12-15 | 2017-06-22 | 株式会社トプコン | 光波距離測定装置 |
| CN110554408A (zh) * | 2018-05-31 | 2019-12-10 | 大众汽车有限公司 | 用于借助宽带的激光脉冲探测对象的方法和设备 |
Families Citing this family (22)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100474839B1 (ko) * | 2001-03-28 | 2005-03-08 | 삼성전자주식회사 | 광 발진 장치 |
| US20050230605A1 (en) * | 2004-04-20 | 2005-10-20 | Hamid Pishdadian | Method of measuring using a binary optical sensor |
| US7301608B1 (en) | 2005-01-11 | 2007-11-27 | Itt Manufacturing Enterprises, Inc. | Photon-counting, non-imaging, direct-detect LADAR |
| US20060232762A1 (en) * | 2005-04-15 | 2006-10-19 | Specialty Minerals (Michigan) Inc. | Optical element, measuring apparatus and measuring method |
| EP1996956A2 (en) * | 2005-11-18 | 2008-12-03 | Lockheed Martin Corporation | Compact collimator lens form for large mode area and low numerical aperture fiber laser applications |
| US7936448B2 (en) * | 2006-01-27 | 2011-05-03 | Lightwire Inc. | LIDAR system utilizing SOI-based opto-electronic components |
| US7894044B1 (en) * | 2008-03-11 | 2011-02-22 | Oceanit Laboratories, Inc. | Laser for coherent LIDAR |
| CN201378229Y (zh) * | 2009-03-02 | 2010-01-06 | 重庆海珠光电科技有限公司 | 光能半导体激光测距望远镜 |
| JP5738005B2 (ja) | 2011-03-01 | 2015-06-17 | 株式会社トプコン | 光波距離測定装置 |
| US9213101B2 (en) * | 2012-09-13 | 2015-12-15 | Laser Technology, Inc. | Self-aligned aiming system and technique for a laser rangefinder incorporating a retroreflector |
| US9879995B2 (en) | 2012-09-13 | 2018-01-30 | Laser Technology, Inc. | System and method for superimposing a virtual aiming mechanism with a projected system beam in a compact laser-based rangefinding instrument |
| US9354051B2 (en) | 2012-09-13 | 2016-05-31 | Laser Technology, Inc. | System and method for a rangefinding instrument incorporating pulse and continuous wave signal generating and processing techniques for increased distance measurement accuracy |
| KR101442402B1 (ko) * | 2013-03-25 | 2014-09-17 | 삼성전기주식회사 | 인덕터 및 그 제조 방법 |
| US9897690B2 (en) | 2014-10-27 | 2018-02-20 | Laser Technology, Inc. | Technique for a pulse/phase based laser rangefinder utilizing a single photodiode in conjunction with separate pulse and phase receiver circuits |
| DE102015217910A1 (de) * | 2015-09-18 | 2017-03-23 | Robert Bosch Gmbh | Lidarsensor mit optischem Filter |
| CN105301597A (zh) * | 2015-10-13 | 2016-02-03 | 深圳市迈测科技股份有限公司 | 一种新型相位式激光测距仪及其相位校准方法 |
| USD875200S1 (en) | 2018-01-03 | 2020-02-11 | Bushnell Inc. | Rangefinder display device |
| USD842723S1 (en) | 2017-09-27 | 2019-03-12 | Bushnell Inc. | Rangefinder |
| USD926606S1 (en) | 2017-11-01 | 2021-08-03 | Bushnell Inc. | Rangefinder |
| US10704904B2 (en) * | 2018-03-20 | 2020-07-07 | Pixart Imaging Inc. | Distance detection device |
| WO2020019261A1 (zh) * | 2018-07-26 | 2020-01-30 | 深圳市瑞尔幸电子有限公司 | 共光路数码成像的激光测距仪 |
| CN112099030A (zh) * | 2020-10-10 | 2020-12-18 | 成都捷测科技有限公司 | 一种望远激光测距装置 |
Family Cites Families (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE1908913A1 (de) * | 1969-02-22 | 1970-09-03 | Zeiss Ikon Ag | Entfernungseinstellvorrichtung fuer Kameras |
| US3572909A (en) * | 1969-08-05 | 1971-03-30 | Us Air Force | Infrared optometer |
| DE3219503C2 (de) * | 1982-05-25 | 1985-08-08 | Ernst Leitz Wetzlar Gmbh, 6330 Wetzlar | Vorrichtung zum selbsttätigen Fokussieren auf in optischen Geräten zu betrachtende Objekte |
| JPS6083584A (ja) * | 1983-10-13 | 1985-05-11 | Rikagaku Kenkyusho | 生細胞内への物質移入法 |
| US4784450A (en) * | 1984-10-15 | 1988-11-15 | Hughes Aircraft Company | Apparatus for generating and amplifying new wavelengths of optical radiation |
| DE3703422A1 (de) * | 1987-02-05 | 1988-08-18 | Zeiss Carl Fa | Optoelektronischer abstandssensor |
| JP2896782B2 (ja) * | 1988-12-30 | 1999-05-31 | 株式会社トプコン | パルス方式の光波距離計 |
| JP3151581B2 (ja) * | 1992-12-21 | 2001-04-03 | 株式会社トプコン | 光波距離計 |
| US5543889A (en) * | 1994-05-16 | 1996-08-06 | Eastman Kodak Company | Camera with pointing aid |
| US5745623A (en) * | 1995-08-17 | 1998-04-28 | Kabushiki Kaisha Topcon | Laser system for surveying |
| DE19611290C2 (de) * | 1996-03-22 | 1998-04-16 | Draegerwerk Ag | Gassensor |
-
1999
- 1999-11-17 JP JP32752499A patent/JP4491661B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
2000
- 2000-11-14 DE DE60028324T patent/DE60028324T2/de not_active Expired - Lifetime
- 2000-11-14 EP EP00124289A patent/EP1102034B1/en not_active Expired - Lifetime
- 2000-11-16 US US09/714,386 patent/US6433860B1/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004347422A (ja) * | 2003-05-21 | 2004-12-09 | Topcon Corp | 測距装置 |
| JP2006252264A (ja) * | 2005-03-11 | 2006-09-21 | Omron Corp | 障害物報知装置 |
| JP2010266212A (ja) * | 2009-05-12 | 2010-11-25 | Nikon-Trimble Co Ltd | 測距装置 |
| JP2012021949A (ja) * | 2010-07-16 | 2012-02-02 | Topcon Corp | 測定装置 |
| JP2013011558A (ja) * | 2011-06-30 | 2013-01-17 | Topcon Corp | 光波距離測定方法及び光波距離装置 |
| JP2017110965A (ja) * | 2015-12-15 | 2017-06-22 | 株式会社トプコン | 光波距離測定装置 |
| CN110554408A (zh) * | 2018-05-31 | 2019-12-10 | 大众汽车有限公司 | 用于借助宽带的激光脉冲探测对象的方法和设备 |
| KR20190136990A (ko) * | 2018-05-31 | 2019-12-10 | 폭스바겐 악티엔 게젤샤프트 | 광대역 레이저 펄스를 이용해서 물체를 탐지하기 위한 방법 및 장치 |
| KR102252942B1 (ko) * | 2018-05-31 | 2021-05-18 | 폭스바겐 악티엔게젤샤프트 | 광대역 레이저 펄스를 이용해서 물체를 탐지하기 위한 방법 및 장치 |
| CN110554408B (zh) * | 2018-05-31 | 2023-01-03 | 大众汽车有限公司 | 用于借助宽带的激光脉冲探测对象的方法和设备 |
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