JP2005156203A - レーザ測距装置 - Google Patents

Abstract

【課題】レーザ測距装置において、測距に必要なレーザ測距部は１つでよく、１回目の測距動作時に測定対象の２点方向の成す角度を計測しておくことで、１回目の測距動作から２回目の測距動作までの期間では絶対的な固定部を必要とせず、構成が簡単で、外形サイズが小型で安価となる。
【解決手段】測距用のレーザ光１１と基準位置照射用のポインタ光１５とが、測定対象のＡ点とＢ点を照射するように設定して、２方向に照射し、この時、Ａ点までの距離を測定すると共に、２照射方向の成す角度を検出する。次に、レーザ光１１が測定対象のＢ点を照射するように設定し、Ｂ方向に照射し、この時、Ｂ点までの距離を測定する。これら２点までの距離と検出角度とを用いて２点間距離を算出する。こうして、単純な機構で基準となる照射方向の認識が容易で、小型、安価な装置を実現できる。
【選択図】図３

Description

本発明は、建造物等の２点間の直線距離を簡便に測定可能なレーザ測距装置に関する。

従来、この種の測距装置として、可視レーザ光を照射する２つの測定ユニットを有し、測定対象の２点に向けて可視レーザ光を同時に照射し、そのときの各対象までの距離と角度とから２点間距離を測定する装置が知られている（特許文献１参照）。

また、基台上に回動自在に設けられた回転台上にレーザ距離計と、回転台の基台に対する回転角度を検出するための角度検出機構とを備え、レーザ距離計により２つの方向での対象までの距離を２回測定し、１回目の測距状態から２回目の測距状態までの回転台の回転角度を角度検出機構により検出するようにした距離測定装置が知られている（特許文献２参照）。

また、上記と同様に２回の測定を行う装置にあって、１回目の測距時点と２回目の測距時点との期間における測定装置の角速度を測定する手段を備えた距離測定装置が知られている（特許文献３参照）。

しかしながら、上記特許文献１に記載された装置では、２つのレーザ測距ユニットが必要となり、高価となる。また、上記特許文献２に記載された装置では、１回目の測定状態から２回目の測定状態までの回転台の回転角度を検出するために、絶対的な固定部分として基台が必要となり、外形サイズが大型化し、またコスト高となる。また、上記特許文献３に記載された装置で用いている角速度測定手段は高価であり、装置のコストが高くなる。
特開２００３−２６９９５５号公報 特開平５−２８８５４９号公報 特許第２９５６６５７号公報

本発明は、上記の問題を解決するためになされたものであり、測距に必要なレーザ測距部は１つでよく、１回目の測距動作時に測定対象の２点方向の成す角度を計測しておくことで、１回目の測距動作から２回目の測距動作までの期間では絶対的な固定部を必要とせず、構成が簡単で、外形サイズが小型で安価となる簡易なレーザ測距装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために請求項１の発明は、物体に向けてパルス状のレーザ光を照射する投光部と、この投光部から照射させたレーザ光から参照光を分岐させる分岐部と、照射されたレーザ光の物体からの反射光と上記参照光とを受光する一つの受光部と、この受光部から出力される上記両光の信号を分離して両者の受光時刻の時間差を算出し該時間差に基づいて物体までの距離を演算する処理部とを備え、上記各部による複数回の測距動作により測定対象の２点間の距離を測定するレーザ測距装置において、上記投光部によるレーザ光照射方向と直交する回転軸に回転自在に支持され、ユーザにより任意の角度に回転操作されて基準点を照射するポインタ光を照射可能なポインタと、上記投光部によるレーザ光とポインタによるポインタ光とが測定対象の２点(Ａ点、Ｂ点という)を照射するように、該投光部とポインタとがユーザにより角度設定されたときのレーザ光とポインタ光との成す角度を検出する角度検出手段と、１回目の測距時に、ユーザ操作により上記投光部によるレーザ光とポインタによるポインタ光とが測定対象のＡ点、Ｂ点をそれぞれ照射するように設定した状態で、投光部からのレーザ光照射によりＡ点までの距離を測定動作させるとともに、上記角度検出手段によりその時の設定角度を検出し、２回目の測距時に、ユーザ操作により上記投光部よるレーザ光がＢ点を照射するように設定し、該投光部からのレーザ光照射によりＢ点までの距離を測定動作させ、上記Ａ点までの測定結果とＢ点までの測定結果と上記角度検出手段により検出された角度とに基づいて２点間の距離を上記処理部により演算して求めることを特徴とする。

請求項２の発明は、請求項１の発明において、投光部における一つのレーザ光源の照射光路中にハーフミラーが挿入されており、ポインタは、上記ハーフミラーにより分岐されたレーザ光を反射する全反射ミラーによる反射光をポインタ光とするものであり、上記全反射ミラーは該ポインタの回転軸部に回転自在に設置されているものである。

請求項３の発明は、請求項１の発明において、ポインタは、投光部における一つのレーザ光源から出射されたレーザ光を光ファイバーにより導光し、該光ファイバーから出射されるレーザ光をポインタ光とすることを特徴とする。

請求項４の発明は、請求項２の発明において、投光部とハーフミラーとは、本体筐体内に設置され、ポインタは、上記本体筐体に着脱自在なユニットとして構成され、そのユニット内に上記ハーフミラーにより分岐されたレーザ光を受け得るように上記全反射ミラーが設けられているものである。

請求項５の発明は、請求項２の発明において、投光部は、本体筐体内に設置され、ポインタは、上記本体筐体に着脱自在なユニットとして構成され、そのユニット内に上記ハーフミラーと、それにより分岐されたレーザ光を受ける上記全反射ミラーとが設けられているものである。

請求項６の発明は、請求項１の発明において、ポインタは、ポインタ光を出射する光源を有し、この光源が上記回転軸から延出された回転片の先端部位に配置され、角度検出手段は、上記回転軸部に設けられていることを特徴とする。

請求項７の発明は、請求項１の発明において、ポインタは、ポインタ光を出射する光源を有し、この光源が上記回転軸部に設けたギア機構を持つ回転片に配置され、角度検出手段は、上記ギア機構の変位動作により機能するものであることを特徴とする。

請求項８の発明は、請求項７の発明において、回転片が回転操作される途上で、角度検出手段が所定角度を検出した時に、該ギア機構を停止させる機能を有したことを特徴とする。

請求項９の発明は、請求項１の発明において、角度検出手段は、検出角度の分解能を可変に設定可能な構成としたことを特徴とする。

請求項１０の発明は、請求項１の発明において、ポインタは、不使用状態では上記投光部を内装している本体筐体に対して閉じた状態にあって能動状態でなく、該ポインタが開き方向に回動されたとき能動状態になるようにしたことを特徴とする。

請求項１１の発明は、請求項１０の発明において、ポインタが開き方向に回動され投光部が能動状態になった時にポインタ光が照射され測距動作が実行されることを特徴とする。

請求項１２の発明は、請求項１の発明において、投光部によるレーザ光の照射軸線とポインタによるポインタ光の照射軸線とが、ともにポインタの回転軸中心を通るように構成されていることを特徴とする。

請求項１３の発明は、請求項１の発明において、投光部によるレーザ光の照射軸線上をポインタの回転軸中心が通り、ポインタ光の照射軸とレーザ光の照射軸とのずれ量に応じて、２点間の距離演算値を補正する機能を有したことを特徴とする。

請求項１の発明によれば、投光部から照射されるレーザ光とポインタから照射されるポインタ光とが、測定対象の２点（Ａ点とＢ点）を照射するように設定して（２点間測距モードの１回目測距状態）、２方向に照射し、この時、Ａ点までの距離を測定すると共に、２照射方向の成す角度、つまり、測距点から見た２点間の成す角度を検出する。次に、投光部からのレーザ光が測定対象のＢ点を照射するように設定し（２点間測距モードの２回目測距状態）、Ｂ方向に照射し、この時、Ｂ点までの距離を測定する。これらＡ点までの距離と、Ｂ点までの距離と、検出角度とを用いてＡ点とＢ点の２点間距離を算出する。こうして、基準となる照射方向の認識が容易で、外形サイズを大きくすることなく、単純な機構で照射角度を検出することができ、それによって、レーザ光投光部を１つ持つだけの安価な構成にて、２点間の距離が可能となる。

請求項２の発明によれば、上記請求項１の発明の効果に加えて、測距用のレーザ光とポインタ用のポインタ光とを１つの光源で構成できるので、装置の外形サイズを大きくすることなく、単純な構造で低コストとなる。

請求項３の発明によれば、上記請求項１の発明の効果に加えて、測距用のレーザ光とポインタ用のポインタ光とを１つの光源で構成できるので、上記と同等の効果が得られると共に、光ファイバを経由させてポインタ光を得るので、出射位置を任意の位置に設定することが容易となり、装置の筐体設計の自由度が増す。

請求項４の発明によれば、上記請求項２の発明の効果に加えて、本体筐体のサイズを大きくすることがなく、本体筐体のみを用いて、１点までの距離測定にも使用可能であり、本体筐体にポインタ用のユニットを装着した状態で、２点間距離の測定が可能となる。

請求項５の発明によれば、上記請求項４の発明の効果に加えて、本体筐体のサイズをより小型にすることができる。

請求項６の発明によれば、ポインタ光の角度検出を行うための回転角度を大きくすることができるで、角度検出のばらつきを小さくできる。

請求項７の発明によれば、回転軸部に設けたギア機構の変位動作により角度検出手段が機能するので、ポインタによる照射角度を高精度に所定位置に固定することが可能となり、角度検出精度が向上する。

請求項８の発明によれば、回転片を回転操作したときにギア機構を所定の角度で停止できるので、回転角度の大きさを意識することなく操作でき、任意角度で測距動作を行う場合の操作性が向上する。

請求項９の発明によれば、検出角度の精度を可変に設定できるので、使用状況に応じて２点間の測距精度を調整でき、使用性が向上する。微小な回転動作で検出角度が大きく変動することがないように設定可能となり、計測精度が向上する。

請求項１０の発明によれば、ポインタが開き方向に回動され使用状態になったときに能動状態となるので、不要な電力消費を低減できる。

請求項１１の発明によれば、意識的にポインタ光を照射する場合でない時、すなわち、不意なタイミングでポインタからポインタ光が照射されることがないので、安全性が高まる。

請求項１２の発明によれば、レーザ光の照射軸線とポインタ光の照射軸線とがポインタの回転軸中心を通るので、正確に２点間の距離を測定することができる。

請求項１３の発明によれば、機構上生じる誤差を低減して、２点間の測距をより正確に行うことができる。

以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。図１は、本実施形態によるレーザ測距装置の内部構成を、図２は同測距装置のポインタ部を開いた状態の内部構成を示す。レーザ測距装置１は、測距用のレーザ光を出射する投光部５と対象物１４（物体）からの反射光を受光する受光部７等を内装した本体筐体２と、基準点照射用のポインタ光１５を照射するレーザポインタ９（ポインタという）が設けられたポインタ部３と、投光部５とポインタ９とがユーザにより角度設定されたときのレーザ光１１とポインタ光１５との成す角度を検出する角度検出手段１０と、対象物１４までの距離さらには２点間の距離を演算する処理部８とから構成される。

ポインタ部３は、本体筐体２に回転軸４により回転自在に支持されており、ユーザにより任意の角度に回転操作される。ポインタ９のレーザ光源は、任意であるが、投光部５のレーザ光源と同等のものを用いればよい。回転軸４は、投光部５により対象物１４に向けて投光されるレーザ光１１の照射方向と直交しており、レーザ光１１の投光軸とポインタ９からのポインタ光１５の光軸とは同一平面内にある。

投光部５は、投光基板５１上に搭載され、パルス状のレーザ光を照射するレーザダイオード５２と、投光レンズ５３とを備える。レーザ光１１から参照光１２を分岐させる分岐手段６がレーザ光１１の光路中に設けられている。受光部７は、レーザ光１１の対象物１４からの反射光１３と参照光１２とを受光するもので、受光基板７１に搭載された受光素子７２と、受光レンズ７３とを備える。処理部８は、主基板上にあり、受光部７により受光された反射光１３と参照光１２とにより出力される信号を分離して、両者の受光時刻の時間差を算出し、その時間差に基づいて対象物１４までの距離を演算する。角度検出手段１０としては、ポテンショメータ等を用いることができる。

図３（ａ）（ｂ）は、上記測距装置１により測定対象の２点(Ａ点、Ｂ点という)間の距離を測定する動作要領を示している。同図（ａ）に示すように、ユーザの操作により、先ず、１回目の測距時には、投光部５によるレーザ光１１とポインタ９によるポインタ光１５（いずれも可視光）とが、測定対象のＡ点とＢ点とをそれぞれ照射するように、投光部５とポインタ部３との角度を設定する。その状態で、投光部５からのレーザ光の照射によりＡ点までの距離を測定動作させるとともに、角度検出手段１０によりそのときのレーザ光１１とポインタ光１５との成す角度θを検出する。次に、同図（ｂ）に示すように、２回目の測距時には、投光部５よるレーザ光１１がＢ点を照射するように設定し直し、投光部５からのレーザ光１１の照射によりＢ点までの距離を測定動作させる。上記Ａ点までの測定結果と、Ｂ点までの測定結果と、角度検出手段１０により検出された角度とに基づいて２点Ａ−Ｂ間の距離Ｌを処理部８により演算して求める。

図４は、測距装置のブロック構成を示す。同図において、上述と同部材に同番号を付している。表示部２１、入力部２２は、本体筐体２の正面に設けられ、それぞれ処理部８の出力により測距結果を表示し、また、処理部８に対してユーザの操作指令を入力するものである。分岐手段６による分岐光は、遅延手段６ａは、参照光１２が受光部７に到達する時刻を所定時間遅延させて対象物１４からの反射光１３を受光する時刻の後とするものであって、参照光１２が受光部７に至るまでの光路中に備えている。

図５は、測距装置１の動作手順を示している。本測距装置１は、２点間測距モードと１点測距モードとが選択できるようになっている。１回目測距の後に角度検出動作を行うものとして示しているが、１回目測距の前に角度検出動作を行うようにしてもよい。なお、１点測距モードでは、ポインタ部３は使用することなく、本体筐体２に内装された部材のみで測距動作を行う。

図６、図７は、他の実施形態による測距装置１を示す。本実施形態においては、投光部５における半導体レーザ５２の照射光路中にハーフミラー２５が挿入され、ポインタ９は、ハーフミラー２５により分岐されたレーザ光を反射する全反射ミラー２６による反射光をポインタ光１５とするものであり、全反射ミラー２６はポインタ９の回転軸４部に回転自在に設置されている。半導体レーザ５２から出射した光は、ハーフミラー２５により全反射ミラー２６側と対象物測定側とに分岐される。全反射ミラー２６を回転軸４により回転させることで、ポインタ光１５は任意方向に出射させることが可能となる。

図８（ａ）（ｂ）は、上記の変形実施形態による測距装置１を示す。本実施形態においては、ポインタ９は、投光部５における半導体レーザ５２から出射されたレーザ光を光ファイバー２７により導光し、この光ファイバー２７から出射されるレーザ光をポインタ光としている。半導体レーザ５２から出射した光を直接、または、集光後に光ファイバー２７に入射させる。半導体レーザ５２から出射した光は、ハーフミラー２５により、光ファイバー側と測定対象物側へ分岐する。この実施形態によれば、光ファイバー２７を経由させて投光するので、出射位置を任意の位置に設定することが容易となり、筐体設計に自由度が増す。

図９、図１０は、さらに他の実施形態による測距装置１を示す。本実施形態においては、本体筐体２内に、投光部５とハーフミラー２５とが設置され、ポインタ９は、本体筐体２に着脱自在なユニット３１として構成され、そのユニット３１内にハーフミラー２５により分岐されたレーザ光を受け得るように全反射ミラー２６が設けられている。全反射ミラー２６は、ポインタ９の回転軸４部に回転自在に設置されている。本体筐体２とユニット３１との間の開口光路には、ガラス２８が設けられている。この構成によれば、半導体レーザ５２から出射した光は、ハーフミラー２５により全反射ミラー２６側と測定対象物側へ分岐し、全反射ミラー２６を回転軸４により回転させることで、ポインタ光は、任意方向に出射させることが可能となる。

かくして、ポインタ光は、本体筐体２に対して着脱自在なユニット３１を経由して出射されることになり、光源が一つであり、低コストな装置となる。なお、全反射ミラー２６は、手動で回転させ、回転量を処理部へ自動的に角度を入力するものとしてもよく、また、着脱可能なユニット３１の表示部に角度表示が行われ、その表示角度を装置の入力部より入力することで処理部へ角度を入力するようにしてもよい。

図１１、図１２は、さらに他の実施形態による測距装置１を示す。本実施形態においては、本体筐体２内に投光部５が設置され、ポインタ９は、本体筐体２に着脱自在なユニット３２として構成され、そのユニット３２内にハーフミラー２５と、それにより分岐されたレーザ光を受ける全反射ミラー２６とが設けられている。本体筐体２の開口光路には、ガラス２９が設けられている。このような構成においても、上記と同等の効果が得られる。

図１３は、さらに他の実施形態による測距装置１を示す。本実施形態においては、ポインタ９は、ポインタ光１５を出射する光源を有し、この光源が回転軸４から延出された回転片３３の先端部位に配置されている。角度検出手段１０は、回転軸４部に設けられている。この構成によれば、ポインタ光１５の角度検出を行うための回転角度を大きくすることができ、角度検出のばらつきが小さくなる。なお、角度検出手段１０としては、ポテンショメータを用い、ポテンショメータ保持部３４に設けられた穴に、ポインタ９の回転機構の突起が挿入される。回転機構が回転することで、突起がポテンショメータのロータを回転させ、回転機構の回転角度を検出できる。

図１４（ａ）（ｂ）は、さらに他の実施形態による測距装置を示す。本実施形態においては、ポインタ９は、ポインタ光１５を出射する光源が回転軸４部に設けたギア機構１０ａを持つ回転片３３に配置され、角度検出手段１０として、ギア機構１０ａの変位動作により機能する変位センサ１０ｂを用いている。この構成によれば、ギア機構１０ａの変位動作により角度検出手段１０が機能するので、ポインタ９による照射角度を高精度に所定位置に固定することが可能となる。

図１５（ａ）（ｂ）は、さらに他の実施形態による測距装置を示す。本実施形態は、上記実施形態における回転片３３が回転操作される途上で、角度検出手段１０が所定角度を検出した時に、ギア機構１０ａを停止させる機能を有している。すなわち、処理部のＣＰＵ８０は、変位センサ１０ｂからの信号を計測し、所定値を計測したなら、ＳＷ制御部１０ｄを動作させて、ギア機構１０ａをストッパ１０ｃにより回転停止させる。この構成によれば、回転片３３を回転操作したときに、ギア機構１０ａを任意の所定角度で停止させることができ、操作性が良い。

図１６（ａ）（ｂ）は、さらに他の実施形態による測距装置を示す。本実施形態では、角度検出手段１０の検出角度の分解能を可変に設定可能な構成とした。そのために、角度検出手段１０は、ロータ１０ｅが回転すると、その回転角度が抵抗分圧による電圧値となり、出力端ＯＵＴから出力されるものとしている。ここに、抵抗（１）は抵抗（２）の２倍の直径を有し、同じロータ１０ｅの回転角度でも出力電圧が異なる（抵抗１の出力電圧＝２×抵抗２の出力電圧）。ＣＰＵ８０は、電圧切替部１０ｆを介して、どちらの抵抗に電圧を印加するかを選択指令する。選択した抵抗により、出力端ＯＵＴからの出力電圧レベルが変わるので、ＣＰＵ８０へのＡＤ変換入力時の分解能を変更できる。

より詳細には、上記において、抵抗１の方が抵抗値が大きい場合、微小な角度変化では出力電圧が変動しないので、高精度な角度検出ができる。抵抗１と抵抗２で抵抗値が同じ場合、回転半径が大きい抵抗１を使用時の方が微小な動作でも出力電圧が大きく変動しないので、微小な角度変化の影響を受けずに、正確に回転した角度を検出できる。このように、検出角度の分解能が可変であることで、使用状況に応じて２点間の測距精度を調整することが可能となり、また、微小な回転動作で検出角度が大きく変動することがないようにも設定可能となる。

図１７（ａ）（ｂ）は、さらに他の実施形態による測距装置を示す。本実施形態では、ポインタ９は、回転片３３の先端部に設けられ、不使用状態では本体筐体に対して閉じた状態のとき、スイッチＳＷはＯＦＦで、能動状態でなく、ポインタ９が開き方向に回動されたとき、スイッチＳＷはＯＮで、能動状態になるようにした。ＣＰＵ８０は、スイッチＳＷのＯＮ信号が入力されると、２点間測距モードに切り替える。図１８は、スイッチＳＷの状態確認によりモードが切り替えられる手順を示している。このような構成にすることにより、１点測距処理時には、不要な電力消費をなくすことができる。

図１９は、さらに他の実施形態による測距装置を示す。本実施形態では、ポインタ９が開かれて能動状態になっても、ＣＰＵ８０からの指示がなければ、ＳＷがＯＮせず、指示があった時にＳＷがＯＮして、ＣＰＵ８０は２点間測距動作モードとなり、投光部ポインタが能動状態になる。図２０は、スイッチＳＷの状態確認によりモードが切り替えられる手順を示している。これにより、不意なタイミングで投光部ポインタからレーザ光が照射されるようなことがなくなる。

図２１（ａ）（ｂ）は、さらに他の実施形態による測距装置を示す。本実施形態の装置は、体筐体２の裏面側に、角度検出部の回転軸４中心と本体筐体２の回転中心が一致した筐体保持用ネジ穴４０を設けている。これにより、ネジ穴４０を用いて測距装置を三脚等に固定することが可能となる。

図２２（ａ）（ｂ）は、さらに他の実施形態による測距装置を示す。本実施形態の装置は、筐体内に設置された加速度センサから得られる変位情報に基づいて、測定対象物の測定点に照射した位置からのずれ量を補正する機能を有する。１回目の出射光を照射後に２回目の出射光を照射した場合に、同一平面上からぶれることがある。そこで、測距装置１のぶれ移動を把握するために、３軸加速度センサによるＸ、Ｙ、Ｚ方向の変位量と、２軸加速度センサによるＸ，Ｙ方向を軸とした角度変化量が分かれば、補正が可能となり、正確な測距が行える。

図２３は、さらに他の実施形態による測距装置を示す。本実施形態では、投光部によるレーザ光１１の照射軸線とポインタ９によるポインタ光１５の照射軸線とがともにポインタ９の回転軸４中心を通るように構成されている。この構成によれば、正確に２点間の距離を測定することができる。

図２４（ａ）（ｂ）（ｃ）は、さらに他の実施形態による測距装置を示す。本実施形態では、投光部によるレーザ光１１の照射軸線上をポインタ９の回転軸４中心が通り、ポインタ光１５の照射軸とレーザ光１１の照射軸とのずれ量ｄに応じて、２点間の距離演算値を補正する機能を持たせた。ずれ量ｄは近似式により算出し、または、定義したテーブルを演算部に持たせる。測距値にずれ量ｄを加算して測距値を校正して、２点間の距離算出を行う。図２４（ｃ）に示すように、Ｄ１はずれ量ｄを加味しない場合の２点間測距値、Ｄ２は、はずれ量ｄを加味した場合の２点間測距値である。こうして、機構上生じる誤差を低減して、２点間測距をより正確に行うことができる。なお、本発明は、上記実施例の構成に限られることなく、発明の趣旨を変更しない範囲で種々の変形が可能である。

本発明の一実施形態に係るレーザ測距装置の正面側から見た内部構成図。 同レーザ測距装置のポインタ部を開いた状態の内部構成図。 （ａ）（ｂ）は同レーザ測距装置により測定対象の２点間の距離を測定する動作要領を示す図。 同レーザ測距装置のブロック構成図。 同レーザ測距装置の動作手順を示すフロー図。 他の実施形態によるレーザ測距装置の２点間測距状態の平面図。 同上測距装置の一部内部構成図。 （ａ）（ｂ）は同上の変形実施形態による測距装置の一部内部構成図。 さらに他の実施形態によるレーザ測距装置の２点間測距状態の平面図。 同上測距装置の一部内部構成図。 さらに他の実施形態によるレーザ測距装置の２点間測距状態の平面図。 同上測距装置の一部内部構成図。 さらに他の実施形態によるレーザ測距装置の２点間測距状態の平面図とポインタ部の詳細図。 （ａ）はさらに他の実施形態によるレーザ測距装置のポインタ部の正面図、（ｂ）はと変位センサ部の構成図。 （ａ）（ｂ）はさらに他の実施形態によるレーザ測距装置のギア機構の構成と動作を示す図。 （ａ）はさらに他の実施形態によるレーザ測距装置の角度検出手段の構成図、（ｂ）はその等価回路図。 （ａ）（ｂ）はさらに他の実施形態によるレーザ測距装置のポインタ部の構成図。 同上の動作手順を示すフロー図。 さらに他の実施形態によるレーザ測距装置のポインタ部の構成図。 同上の動作手順を示すフロー図。 （ａ）（ｂ）はさらに他の実施形態によるレーザ測距装置の表面図と裏面図。 （ａ）（ｂ）はさらに他の実施形態によるレーザ測距装置の構成図。 さらに他の実施形態によるレーザ測距装置の概略図。 （ａ）（ｂ）はさらに他の実施形態によるレーザ測距装置の概略図、（ｃ）はずれ量を加味しない場合とする場合の説明図。

符号の説明

１ レーザ測距装置
２ 本体筐体
３ ポインタ部
５ 測距用レーザ光を出射する投光部
７ 受光部
８ 処理部
９ レーザポインタ
１０ 角度検出手段
１１ レーザ光
１４ 対象物
１５ ポインタ光

Claims (13)

1. 物体に向けてパルス状のレーザ光を照射する投光部と、この投光部から照射させたレーザ光から参照光を分岐させる分岐部と、照射されたレーザ光の物体からの反射光と上記参照光とを受光する一つの受光部と、この受光部から出力される上記両光の信号を分離して両者の受光時刻の時間差を算出し該時間差に基づいて物体までの距離を演算する処理部とを備え、上記各部による複数回の測距動作により測定対象の２点間の距離を測定するレーザ測距装置において、
   上記投光部によるレーザ光照射方向と直交する回転軸に回転自在に支持され、ユーザにより任意の角度に回転操作されて基準点を照射するポインタ光を照射可能なポインタと、
   上記投光部によるレーザ光とポインタによるポインタ光とが測定対象の２点(Ａ点、Ｂ点という)を照射するように、該投光部とポインタとがユーザにより角度設定されたときのレーザ光とポインタ光との成す角度を検出する角度検出手段と、
   １回目の測距時に、ユーザ操作により上記投光部によるレーザ光とポインタによるポインタ光とが測定対象のＡ点、Ｂ点をそれぞれ照射するように設定した状態で、投光部からのレーザ光照射によりＡ点までの距離を測定動作させるとともに、上記角度検出手段によりその時の設定角度を検出し、
   ２回目の測距時に、ユーザ操作により上記投光部よるレーザ光がＢ点を照射するように設定し、該投光部からのレーザ光照射によりＢ点までの距離を測定動作させ、
   上記Ａ点までの測定結果とＢ点までの測定結果と上記角度検出手段により検出された角度とに基づいて２点間の距離を上記処理部により演算して求めることを特徴とするレーザ測距装置。
2. 上記投光部における一つのレーザ光源の照射光路中にハーフミラーが挿入されており、
   上記ポインタは、上記ハーフミラーにより分岐されたレーザ光を反射する全反射ミラーによる反射光をポインタ光とするものであり、上記全反射ミラーは該ポインタの回転軸部に回転自在に設置されていることを特徴とする請求項１記載のレーザ測距装置。
3. 上記ポインタは、上記投光部における一つのレーザ光源から出射されたレーザ光を光ファイバーにより導光し、該光ファイバーから出射されるレーザ光をポインタ光とすることを特徴とする請求項1記載のレーザ測距装置。
4. 上記投光部とハーフミラーとは、本体筐体内に設置され、
   上記ポインタは、上記本体筐体に着脱自在なユニットとして構成され、そのユニット内に上記ハーフミラーにより分岐されたレーザ光を受け得るように上記全反射ミラーが設けられていることを特徴とする請求項２記載のレーザ測距装置。
5. 上記投光部は、本体筐体内に設置され、
   上記ポインタは、上記本体筐体に着脱自在なユニットとして構成され、そのユニット内に上記ハーフミラーと、それにより分岐されたレーザ光を受ける上記全反射ミラーとが設けられていることを特徴とする請求項２記載のレーザ測距装置。
6. 上記ポインタは、ポインタ光を出射する光源を有し、この光源が上記回転軸から延出された回転片の先端部位に配置され、
   上記角度検出手段は、上記回転軸部に設けられていることを特徴とする請求項１記載のレーザ測距装置。
7. 上記ポインタは、ポインタ光を出射する光源を有し、この光源が上記回転軸部に設けたギア機構を持つ回転片に配置され、
   上記角度検出手段は、上記ギア機構の変位動作により機能するもの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。
8. 上記回転片が回転操作される途上で、上記角度検出手段が所定角度を検出した時に、該ギア機構を停止させる機能を有したことを特徴とする請求項７記載のレーザ測距装置。
9. 上記角度検出手段は、検出角度の分解能を可変に設定可能な構成としたことを特徴とする請求項１記載のレーザ測距装置。
10. 上記ポインタは、不使用状態では上記投光部を内装している本体筐体に対して閉じた状態にあって能動状態でなく、該ポインタが開き方向に回動されたとき能動状態になるようにしたことを特徴とする請求項１記載のレーザ測距装置。
11. 上記ポインタが開き方向に回動され、上記投光部が能動状態になった時にポインタ光が照射されて測距動作が実行されることを特徴とする請求項１０記載のレーザ測距装置。
12. 上記投光部によるレーザ光の照射軸線とポインタによるポインタ光の照射軸線とが、ともにポインタの回転軸中心を通るように構成されていることを特徴とする請求項１記載のレーザ測距装置。
13. 上記投光部によるレーザ光の照射軸線上をポインタの回転軸中心が通り、ポインタ光の照射軸とレーザ光の照射軸とのずれ量に応じて、２点間の距離演算値を補正する機能を有したことを特徴とする請求項１記載のレーザ測距装置。

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