JP2004233106A

JP2004233106A - レーザ測距装置

Info

Publication number: JP2004233106A
Application number: JP2003019476A
Authority: JP
Inventors: Tatsuya Honda; 達也本田; Takashi Kishida; 貴司岸田; Yasushi Maeda; 裕史前田; Kazunari Yoshimura; 一成吉村
Original assignee: Matsushita Electric Works Ltd
Current assignee: Panasonic Electric Works Co Ltd
Priority date: 2003-01-28
Filing date: 2003-01-28
Publication date: 2004-08-19
Anticipated expiration: 2023-01-28
Also published as: JP3956856B2

Abstract

【課題】物差し状測距器具を設けるという簡単な構造でレーザで測定する距離を校正できると共に取り扱いがしやく、物差し状測距器具自体でも測距できて校正以外にも利用できて便利に測距できるレーザ測距装置を提供する。
【解決手段】測距対象物にレーザを照射して測距対象物までの距離を算出するレーザ測距装置である。これにおいて、測距対象物へレーザ光を照射する投光部１と、測距対象物からの反射光を受光する受光部２と、投光部１から受光部２にレーザ光が到達する時間により測距対象物までの距離を算出する演算部３とから構成されるレーザ測距部４を備える。物差しのようにして距離を測定し得る物差し状測距器具５を備え、物差し状測距器具５により測定される一定距離とレーザ測距部４で実測した距離との差を算出すると共にその差によりレーザ測距部４の測距値を校正する手段を演算部３に備える。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、測距対象物にレーザを照射して測距対象物までの距離を算出するレーザ測距装置に関し、詳しくはレーザで測距する距離を校正する機能を備えたレーザ測距装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、図１４に示すように互いに対向し合うように平行に配置された一対の平面鏡ａと、この一対の平面鏡ａのうち一方の端部近くに配置された基準検出対象物ｂとを有する基準距離設定具ｃを備え、レーザで測距する距離を校正する機能を持たせたものがある（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
かかるレーザ測距装置ｄでは上記基準距離設定具ｃを取り付け状態でレーザ測距装置ｄからレーザ光を基準検出対象物ｂに当て、レーザで測定した距離と基準距離設定具ｃで設定された距離とを比較してレーザで測定する距離を正しく校正するようになっている。
【０００４】
【特許文献１】
特開平１１−２７１４４８号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上記従来例にあっては、レーザで測定する距離を校正するために基準距離を設定する基準距離設定具ｃを特別に設けなければならなく、構造が複雑になると共に校正しないときは基準距離設定具ｃが邪魔になるためにそれを取り外さなければならなくて取り扱いがしにくいという問題がある。また基準距離設置具ｃは校正するときに基準距離を設定するという機能しかない。
【０００６】
本発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、物差し状測距器具を設けるという簡単な構造でレーザで測定する距離を校正できると共に取り扱いがしやく、物差し状測距器具自体でも測距できて校正以外にも利用できて便利に測距できるレーザ測距装置を提供することを課題とするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するための本発明のレーザ測距装置は、測距対象物にレーザを照射して測距対象物までの距離を算出するレーザ測距装置において、測距対象物へレーザ光を照射する投光部１と、測距対象物からの反射光を受光する受光部２と、投光部１から受光部２にレーザ光が到達する時間により測距対象物までの距離を算出する演算部３とから構成されるレーザ測距部４を備え、物差しのようにして距離を測定し得る物差し状測距器具５を備え、物差し状測距器具５により測定される一定距離とレーザ測距部４で実測した距離との差を算出すると共にその差によりレーザ測距部４の測距値を校正する手段を演算部３に備えたことを特徴とする。
【０００８】
物差し状測距器具５にて測定する実際の距離とレーザ測距部４で測定する距離との差を比較してレーザ測距部４で測定する測距値を校正することができる。このとき物差し状の測距器具５にて校正するときの基準距離を設定するために従来の校正のための専用の基準距離設定具に比べて構造が簡単で且つ取り扱いが容易にできる。また物差し状測距器具５を使って物差しのように距離の測定も行うことができる。
【０００９】
また物差し状測距器具５は巻尺５ａであることを特徴とすることも好ましい。物差し状測距器具５として巻尺５ａはコンパクトで本体構造を大きくすることなく校正機能を持たせることができ、携帯性を向上できる。
【００１０】
また物差し状測距器具５はスケール５ｂであり、レーザ測距装置本体６にスケール５ｂの一端を差し込んでスケール５ｂを保持する手段を具備したことを特徴とすることも好ましい。スケール５ｂが必要でないときには簡単に取り外すことができ、軽量化できて携帯性を向上できる。
【００１１】
また物差し状測距器具５がレーザ測距装置本体６に着脱自在に装着されたことを特徴することも好ましい。物差し状測距器具５必要ないときは取り外すことで軽量化が図れ、携帯性を向上できる。
【００１２】
また物差し状測距器具５が９０°毎に角度を設定して固定可能にされたことを特徴とすることも好ましい。レーザ測距部４と物差し状測距器具５との両方を用いて測距することにより直角の位置関係にある測定面を測定できる。また１つの装置で２点の距離を同時に測定することができる。
【００１３】
またレーザ測距部４で測距する向きと１８０°反対の向きに物差し状測距器具５を向けて固定できる構造にされたことを特徴とすることも好ましい。２つの測定面間の任意の位置から、これらの測定面間の距離を測定することができる。１つの装置で２点間の距離を測定することができる。
【００１４】
また物差し状測距器具５をレーザ測距部４のレーザ光出射方向と同じ向きを向けたときだけ校正作業を行うことが可能となる切り替え制御手段を有することを特徴とすることも好ましい。校正作業と測距作業の切り替えが単純な切り替え構造で実現できると共に校正作業と測距作業とを明確に分離した使用ができる。
【００１５】
またレーザ測距部４からのレーザ光が垂直に当る板７をレーザ光が当る位置とレーザ光が当らない位置とに位置変更可能なように物差し状測距器具５に設けたことを特徴とすることも好ましい。物差し状測距器具５に設けた板７にレーザ光を当てて反射させることによりレーザの測距値の校正ができ、校正するときの基準面の有無や基準面までの距離に影響されずに校正作業を行うことができる。また校正作業状態を保持した状態、測距作業中に一時的に校正作業を実行した状態からでも板７にレーザ光が当らないように位置変更することで測距作業を連続的に行うことができるので、作業効率が向上する。
【００１６】
また上記レーザ光が当る板７が反射板であることを特徴とすることも好ましい。投光部１から照射したレーザ光を確実に反射して受光部２に受光することで測距でき、レーザが照射される面の形状、色、材質に依存せずに校正作業を行うことができる。
【００１７】
また受光レンズ８に着脱自在に装着し得るレンズカバー９に反射面を備え、このレンズカバー９が上記レーザ光の当る板になっていることを特徴とすることも好ましい。通常時にレンズカバー９をレンズ保護用のカバーとして取り付けていることで携帯性の妨げにもならず、校正作業時にはレンズカバー９の反射面を基準面として使用でき、測距作業時にはレンズカバー９の反射面を測定面として使用できるため、作業性と携帯性を向上できる。また測距作業時にレンズカバー９の反射面を測定面とすることで測定面の形状、色、材質に依存しない正確な測距作業ができる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
図１、図２に示すように本発明のレーザ測距装置はレーザ測距部４を有するレーザ測距装置本体６に物差し状測距器具５を組み込むことでレーザ測距部４で測距した測距値を校正し得る機能を持たせてある。レーザ測距部４は測距対象物にレーザ光を照射して対象物までの距離を算出するものであって、測距対象物へレーザ光を照射する一つの投光部１と、測距対象物からの反射光を受光する一つの受光部２と、投光部１から受光部２にレーザ光が到達する時間により測距対象物までの距離を演算する演算部３とから構成されている。上記受光部２には受光レンズ８が設けられている。レーザ測距装置本体６には表示部１０が設けられており、レーザ測距部４で測距して演算した距離がデジタル表示のような表示で表示されるようになっている。
【００１９】
物差し状測距器具５は物差しのように距離を測定するものであって、本例の場合、所謂コンベックスと称される巻尺５ａで形成されており、この巻尺５ａがレーザ測距装置本体６に組み込まれている。この巻尺５ａは巻き戻すことで距離が計れるようになっているが、この巻尺５ａで測定した距離はレーザ測距部４の演算部３に入力されるようになっている。例えば、巻尺５ａの巻き出した長さを検出することで自動的に巻尺５ａで測定した長さを演算部３に入力できるようになっている。この際、巻尺５ａで測定した距離も表示部１０で表示できるようになっていてもよい。この物差し状測距器具５としての巻尺５ａで測定した距離を基準としてレーザで測定する距離を校正できるようになっており、演算部３にこの距離を校正する校正手段を備えている。
【００２０】
レーザ測距部４で測定する距離を校正する場合、先ず、図３（ａ）のような差演算フローで測距値の差を演算し、次いで図３（ｂ）のような測距値校正フローにてレーザの測距値を校正する。物差し状測距器具５としての巻尺５ａを用いて図４（ａ）に示すように基準面１１までの距離を測定し（測距値１）、レーザによる測距方式を用いて図４（ｂ）に示すように基準面１１までの距離を測定し（測距値２）、測距値１と測距値２との差Ｄを算出する（差Ｄ＝測距値１−測距値２）。このように前処理として図３（ａ）のような差演算フローを実行して差Ｄを算出した後、次のように図３（ｂ）のような測距値校正フローにてレーザの測距値を校正する。レーザ測距方式を用いて距離を測距し（測距値Ａ）し、上記差Ｄを測距値Ａに加算して測距値Ａ′に校正する。
【００２１】
上記のように巻尺５ａにて測定する実際の距離とレーザ測距部４で測定する距離との差を比較してレーザ測距部４で測定する測距値を校正することができる。このとき巻尺５ａにて校正するときの基準距離を設定するために従来の校正のための専用の基準距離設定具に比べて構造が簡単で且つ取り扱いが容易にできる。また巻尺５ａ自体を使って距離の測定も行うことができる。また物差し状測距器具５として巻尺５ａはコンパクトで本体構造を大きくすることなく校正機能を持たせることができ、携帯性を向上できる。
【００２２】
また上記のようにして測距値を校正できるようになっていると、図５（ａ）（ｂ）に示すようにレーザ測距装置本体６から基準面１１までの基準距離をＬ１、Ｌ２と任意の距離にしても校正を行うことができる。このように任意に基準距離を設定して校正作業を行うことができると、作業空間の広さに依存しないで校正作業を行うことができる。
【００２３】
図６は他の例を示すものである。本例の場合、物差し状測距器具５としてスケール５ｂを用いている。図６（ｃ）（ｄ）のようにレーザ測距装置本体６の下面側に差し込み溝１２を設けると共に差し込み溝１２にバネ１３を内装して保持部を形成してあり、図６（ａ）（ｂ）のようにスケール５ｂの一端を差し込み溝１２に差し込んでバネ１３にて保持してあり、スケール５ｂが抜き差しで着脱できるように着脱自在に装着してある。
【００２４】
上記のように構成せるレーザ測距装置はスケール５ｂをレーザ測距装置本体６に装着すると、スケール５ｂの長さを基準距離して上記例と同様に測距値を校正することができる。スケール５ｂが必要でないとき（校正しないとき）には簡単に取り外すことができ、軽量化できて携帯性を向上できる。またスケール５ｂ自体を用いて寸法を計測することもできる。
【００２５】
図７は他の例を示すものである。本例の場合、物差し状測距器具５として所謂コンベックスと称される巻尺５ａを用いており、この巻尺５ａをレーザ測距装置本体６に着脱自在に取り付けてある。この場合、巻尺５ａを装着すると、上記例と同様に測距値を校正することができ、また物差し状測距器具５としての巻尺５ａが必要でないときは取り外すことで軽量化が図れ、携帯性を向上できる。
【００２６】
図８は他の例を示すものである。本例の場合、物差し状測距器具５としての巻尺５ａが３６０°回転可能になるようにレーザ測距装置本体６に装着してあり、９０°毎に角度を設定して固定可能にされている。このようにしてあると例えばレーザ測距部４を用いて矢印αのように第１の測定面１５ａまでの距離を測定すると共に巻尺５ａで矢印βのように第２の測定面１５ｂまでの距離を測定することができる。レーザ測距部４と巻尺５ａとの両方を用いて測距することにより直角の位置関係にある測定面を測定できる。また１つの装置で２点の距離を同時に測定することができる。
【００２７】
また図９は他の例を示すものである。本例の場合、レーザ測距部４で測距する方向と同じ方向を向けて巻尺５ａを固定できる以外に、レーザ測距部４で測距する向きと１８０°反対の向きに巻尺５ａを向けて固定できる構造になっている。レーザ測距部４で測距する方向と同じ方向に巻尺５ａを向けて固定した状態では上記例と同様にレーザによる測距値を校正できる。またレーザ測距部４で測距する向きと１８０°反対の向きに巻尺５ａを向けて固定すると、レーザ測距部４で矢印αのように第１の測定面１５ａまでの距離γを測定し、巻尺５ａで矢印βのように第１の測定面５ａと対向する第２の測定面１５ｂまでの距離δを測定することができ、これにより第１、第２の測定面１５ａ，１５ｂ間の距離ε（測定面間距離ε＝距離γ＋距離δ＋巻尺本体長さη）を測定することができる。これにより２つの測定面間の任意の位置から、これらの測定面間の距離を測定することができる。１つの装置で２点間の距離を測定することができる。
【００２８】
図１０は他の例を示すものである。本例の場合、巻尺５ａのような物差し状測距器具５をレーザ測距部４のレーザ光出射方向と同じ向きを向けたときだけ校正作業を行うことが可能となる切り替え制御手段を有する。図１０に示すように物差し状測距器具５の取り付け位置角度が０度（物差し状測距器具５の測距向きとレーザ測距部４の測距向きが同じ）か否かを判定すると共に物差し状測距器具５が使用状態か否かを判定し、両者がＹＥＳなら校正処理をし、それ以外のときは測距処理をするように切り替えることができるようになっている。このようになっていると、校正作業と測距作業の切り替えが単純な切り替え構造で実現できると共に校正作業と測距作業とを明確に分離した使用ができる。
【００２９】
図１１は他の例を示すものである。本例の場合、物差し状測距器具５は巻尺５ａであり、巻尺５ａの先端にレーザが当る基準面となる板７が設けてある。この板７は図１１（ａ）のように水平に倒した状態から図１１（ｂ）のように垂直に立てるとレーザ測距部４からのレーザ光が垂直に当り、この状態でレーザの測距値を校正することができる。また図１１（ｂ）のように板７を垂直に立てた状態から図１１（ｃ）に示すようにレーザ光の方向と平行な向きに向けることができ、校正途中でもレーザ光を測定面に照射した測距作業ができるようになっている。このようにすると、校正するときの基準面の有無や基準面までの距離に影響されずに校正作業を行うことができる。また校正作業状態を保持した状態、測距作業中に一時的に校正作業を実行した状態からでも板７にレーザ光が当らないように位置変更することで測距作業を連続的に行うことができるので、作業効率が向上する。
【００３０】
図１２は他の例を示す。上記例のように垂直に立てたときレーザ光が当る板７が反射板７ａで形成されている。拡散面を持つ反射板７ａで形成されていると、投光部１から照射したレーザ光を確実に反射板７ａにて反射して受光部２に受光されることで測距でき、レーザが照射される面の形状、色、材質に依存せずに校正作業を行うことができる。
【００３１】
図１３は他の例を示す。受光レンズ８には受光レンズ８を保護するためレンズカバー９が図１３（ａ）に示すように着脱自在に装着されているが、このレンズカバー９の内面に反射面を備えている。このレンズカバー９は取り外したとき、レンズカバー９を図１３（ｂ）のように巻尺５ａの先端に配置または取り付けしたり、測定面に配置したりできるようになっている。このようにすると、通常時にレンズカバー９をレンズ保護用のカバーとして取り付けていることで携帯性の妨げにもならず、校正作業時にはレンズカバー９の反射面を基準面として使用でき、測距作業時にはレンズカバー９の反射面を測定面として使用できるため、作業性と携帯性を向上できる。また測距作業時にレンズカバー９の反射面を測定面とすることで測定面の形状、色、材質に依存しない正確な測距作業ができる。
【００３２】
【発明の効果】
本発明の請求項１の発明は、測距対象物へレーザ光を照射する投光部と、測距対象物からの反射光を受光する受光部と、投光部から受光部にレーザ光が到達する時間により測距対象物までの距離を算出する演算部とから構成されるレーザ測距部を備え、物差しのようにして距離を測定し得る物差し状測距器具を一体に備え、物差し状測距器具により測定される一定距離とレーザ測距部で実測した距離との差を算出すると共にその差によりレーザ測距部の測距値を校正する手段を演算部に備えたので、物差し状測距器具にて測定する実際の距離とレーザ測距部で測定する距離との差を比較してレーザ測距部で測定する測距値を校正することができるものであって、このとき物差し状の測距器具にて校正するときの基準距離を設定するために従来の校正のための専用の基準距離設定具に比べて構造が簡単で且つ取り扱いが容易にできるものであり、また物差し状測距器具を使って物差しのように距離の測定も行うことができるものである。
【００３３】
また本発明の請求項２の発明は、請求項１において、物差し状測距器具は巻尺であるので、巻尺はコンパクトで本体構造を大きくすることなく校正機能を持たせることができ、携帯性を向上できるものである。
【００３４】
また本発明の請求項３の発明は、請求項１において、物差し状測距器具はスケールであり、レーザ測距装置本体にスケールの一端を差し込んでスケールを保持する手段を具備したので、スケールが必要でないときには簡単に取り外すことができ、軽量化できて携帯性を向上できるものである。
【００３５】
また本発明の請求項４の発明は、請求項１において、物差し状測距器具がレーザ測距装置本体に着脱自在に装着されたので、物差し状測距器具が必要ないときは取り外すことで軽量化が図れ、携帯性を向上できるものである。
【００３６】
また本発明の請求項５の発明は、請求項４において、物差し状測距器具が９０°毎に角度を設定して固定可能にされたので、レーザ測距部と物差し状測距器具との両方を用いて測距することにより直角の位置関係にある測定面を測定できるものであり、また１つの装置で２点の距離を同時に測定することができるものである。
【００３７】
また本発明の請求項６の発明は、請求項４において、レーザ測距部で測距する向きと１８０°反対の向きに物差し状測距器具を向けて固定できる構造にされたので、２つの測定面間の任意の位置から、これらの測定面間の距離を測定することができるものであり、また１つの装置で２点間の距離を測定することができるものである。
【００３８】
また本発明の請求項７の発明は、請求項４において、物差し状測距器具をレーザ測距部のレーザ光出射方向と同じ向きを向けたときだけ校正作業を行うことが可能となる切り替え制御手段を有するので、校正作業と測距作業の切り替えが単純な切り替え構造で実現できると共に校正作業と測距作業とを明確に分離した使用ができるものである。
【００３９】
また本発明の請求項８の発明は、請求項１において、レーザ測距部からのレーザ光が垂直に当る板をレーザ光が当る位置とレーザ光が当らない位置とに位置変更可能なように物差し状測距器具に設けたので、物差し状測距器具に設けた板にレーザ光を当てて反射させることによりレーザの測距値の校正ができ、校正するときの基準面の有無や基準面までの距離に影響されずに校正作業を行うことができるものであり、また校正作業状態を保持した状態、測距作業中に一時的に校正作業を実行した状態からでも板にレーザ光が当らないように位置変更することで測距作業を連続的に行うことができるので、作業効率が向上するものである。
【００４０】
また本発明の請求項９の発明は、請求項８において、上記レーザ光が当る板が反射板であるので、投光部から照射したレーザ光を確実に反射して受光部に受光することで測距でき、レーザが照射される面の形状、色、材質に依存せずに校正作業を行うことができるものである。
【００４１】
また本発明の請求項１０の発明は、請求項８において、受光レンズに着脱自在に装着し得るレンズカバーに反射面を備え、このレンズカバーがレーザ光の当る板になっているので、通常時にレンズカバーをレンズ保護用のカバーとして取り付けていることで携帯性の妨げにもならず、校正作業時にはレンズカバーの反射面を基準面として使用でき、測距作業時にはレンズカバーの反射面を測定面として使用できるため、作業性を携帯性を向上できるものであり、また測距作業時にレンズカバーの反射面を測定面とすることで測定面の形状、色、材質に依存しない正確な測距作業ができるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一例のレーザ測距装置を示す斜視図である。
【図２】同上の構造を示すブロック図である。
【図３】（ａ）（ｂ）は同上の動作を説明するフローチャートである。
【図４】（ａ）（ｂ）は同上の校正作業を説明する斜視図である。
【図５】（ａ）（ｂ）は同上の校正作業を説明する斜視図である。
【図６】同上の他の例を示し、（ａ）はスケールを取り付けた状態の斜視図、（ｂ）は要部の断面図、（ｃ）はスケールを取り外した状態の斜視図、（ｄ）は（ｃ）の要部の断面図である。
【図７】同上の他の例を説明する斜視図である。
【図８】同上の他の例を説明する説明図である。
【図９】同上の他の例を説明する説明図である。
【図１０】同上の他の例を説明するフローチャートである。
【図１１】（ａ）（ｂ）（ｃ）は同上の他の例を説明する説明図である。
【図１２】同上の他の例を説明する斜視図である。
【図１３】（ａ）（ｂ）は同上の他の例の説明する斜視図である。
【図１４】従来例を説明する説明図である。
【符号の説明】
１投光部
２受光部
３演算部
４レーザ測距部
５物差し状測距器具
５ａ巻尺
５ｂスケール
６レーザ測距装置本体
７板
８受光レンズ
９レンズカバー

Claims

測距対象物にレーザを照射して測距対象物までの距離を算出するレーザ測距装置において、測距対象物へレーザ光を照射する投光部と、測距対象物からの反射光を受光する受光部と、投光部から受光部にレーザ光が到達する時間により測距対象物までの距離を算出する演算部とから構成されるレーザ測距部を備え、物差しのようにして距離を測定し得る物差し状測距器具を備え、物差し状測距器具により測定される一定距離とレーザ測距部で実測した距離との差を算出すると共にその差によりレーザ測距部の測距値を校正する手段を演算部に備えたことを特徴とするレーザ測距装置。
物差し状測距器具は巻尺であることを特徴とする請求項１記載のレーザ測距装置。
物差し状測距器具はスケールであり、レーザ測距装置本体にスケールの一端を差し込んでスケールを保持する手段を具備したことを特徴とする請求項１記載のレーザ測距装置。
物差し状測距器具がレーザ測距装置本体に着脱自在に装着されたことを特徴する請求項１記載のレーザ測距装置。
物差し状測距器具が９０°毎に角度を設定して固定可能にされたことを特徴とする請求項４記載のレーザ測距装置。
レーザ測距部で測距する向きと１８０°反対の向きに物差し状測距器具を向けて固定できる構造にされたことを特徴とする請求項４記載のレーザ測距装置。
物差し状測距器具をレーザ測距部のレーザ光出射方向と同じ向きを向けたときだけ校正作業を行うことが可能となる切り替え制御手段を有することを特徴とする請求項４記載のレーザ測距装置。
レーザ測距部からのレーザ光が垂直に当る板をレーザ光が当る位置とレーザ光が当らない位置とに位置変更可能なように物差し状測距器具に設けたことを特徴とする請求項１記載のレーザ測距装置。
上記レーザ光が当る板が反射板であることを特徴とする請求項８記載のレーザ測距装置。
受光レンズに着脱自在に装着し得るレンズカバーに反射面を備え、このレンズカバーが上記レーザ光の当る板になっていることを特徴とする請求項８記載のレーザ測距装置。