JP2646898B2 - レーザ測距装置 - Google Patents
レーザ測距装置Info
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- JP2646898B2 JP2646898B2 JP3189099A JP18909991A JP2646898B2 JP 2646898 B2 JP2646898 B2 JP 2646898B2 JP 3189099 A JP3189099 A JP 3189099A JP 18909991 A JP18909991 A JP 18909991A JP 2646898 B2 JP2646898 B2 JP 2646898B2
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- Japan
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は測距装置に関し、特にレ
ーザ光によって目標物体までの距離を計測するレーザ測
距装置に関するものである。
ーザ光によって目標物体までの距離を計測するレーザ測
距装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、この種のレーザ測距装置として
は、パルスレーザ光を用い、レーザ光を送光してその反
射光を受光するまでの時間を計測し、目標物体までの距
離を算出するもの、あるいはＣＷレーザ光を変調し、送
光レーザ光と受光反射レーザ光との変調位相差を検出
し、かつ変調周波数を段階的に変えることにより高分解
能で測距するものがあった。
は、パルスレーザ光を用い、レーザ光を送光してその反
射光を受光するまでの時間を計測し、目標物体までの距
離を算出するもの、あるいはＣＷレーザ光を変調し、送
光レーザ光と受光反射レーザ光との変調位相差を検出
し、かつ変調周波数を段階的に変えることにより高分解
能で測距するものがあった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、前者のパルス
方式のレーザ測距装置には、クロック周波数およびレー
ザ光のパルス幅の制約から、測距分解能を十分に高める
ことができないという欠点がある。
方式のレーザ測距装置には、クロック周波数およびレー
ザ光のパルス幅の制約から、測距分解能を十分に高める
ことができないという欠点がある。
【０００４】また、後者のＣＷ変調方式のレーザ測距装
置では、位相差により距離を算出する際、送光レーザ光
と受光レーザ光との時間的なずれが変調周期の何周期分
なのか分からないという問題がある。すなわち、目標物
体までの距離が長く、変調周期の１周期分以上の位相差
が生じる場合には測距することができない。そこで変調
周波数を段階的に上げていき、そのつど位相差を計測す
ることによって位相差が１周期分以上となる距離範囲で
も測距可能とし、かつ距離分解能を向上させている。し
かし、変調周波数を変化させて位相差を計測するため、
測距に時間を要するという問題がある。
置では、位相差により距離を算出する際、送光レーザ光
と受光レーザ光との時間的なずれが変調周期の何周期分
なのか分からないという問題がある。すなわち、目標物
体までの距離が長く、変調周期の１周期分以上の位相差
が生じる場合には測距することができない。そこで変調
周波数を段階的に上げていき、そのつど位相差を計測す
ることによって位相差が１周期分以上となる距離範囲で
も測距可能とし、かつ距離分解能を向上させている。し
かし、変調周波数を変化させて位相差を計測するため、
測距に時間を要するという問題がある。
【０００５】本発明の目的は、このような問題を解決
し、測距可能な距離範囲が広く、高分解能であり、しか
も短時間に計測できるレーザ測距装置を提供することに
ある。
し、測距可能な距離範囲が広く、高分解能であり、しか
も短時間に計測できるレーザ測距装置を提供することに
ある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は、レーザ光を送
光し、目標物体で反射したレーザ光を受光して目標物体
までの距離を計測するレーザ測距装置において、一定強
度のレーザ光を送光する送光手段と、この送光手段が送
光したレーザ光の目標物体による反射光を受光し、その
強さに対応する電気信号を出力する受光手段と、この受
光手段が出力する前記電気信号の振幅が所定の値以上の
とき、前記送光手段を制御して送光する前記レーザ光を
所定の周波数で変調させる変調手段と、この変調手段に
よる前記レーザ光の変調開始時点から、前記受光手段が
変調された反射レーザ光を受光するまでの時間にもとづ
いて目標物体までの距離を算出する距離算出手段とを備
えたことを特徴とする。
光し、目標物体で反射したレーザ光を受光して目標物体
までの距離を計測するレーザ測距装置において、一定強
度のレーザ光を送光する送光手段と、この送光手段が送
光したレーザ光の目標物体による反射光を受光し、その
強さに対応する電気信号を出力する受光手段と、この受
光手段が出力する前記電気信号の振幅が所定の値以上の
とき、前記送光手段を制御して送光する前記レーザ光を
所定の周波数で変調させる変調手段と、この変調手段に
よる前記レーザ光の変調開始時点から、前記受光手段が
変調された反射レーザ光を受光するまでの時間にもとづ
いて目標物体までの距離を算出する距離算出手段とを備
えたことを特徴とする。
【０００７】
【実施例】次に本発明の実施例について図面を参照して
説明する。図１（ａ）に本発明によるレーザ測距装置の
一例を示す。定電流駆動回路１、論理和回路１０、ドラ
イバ回路１１、ならびに送信器２はレーザ光の送光手段
を構成している。すなわち、駆動回路１はレーザ光を一
定強度で送光するための信号を出力し、その信号は論理
和回路１０を通じてドライバ回路１１に与えられる。ド
ライバ回路１１は駆動回路１からの信号にもとづいて一
定のドライバ電流を送信器２に供給し、その結果、送信
器２から一定強度のレーザ光が発せられる。送信器２を
出たレーザ光は送信光学系３を通じて大気中に送光さ
れ、目標物体に向かう。
説明する。図１（ａ）に本発明によるレーザ測距装置の
一例を示す。定電流駆動回路１、論理和回路１０、ドラ
イバ回路１１、ならびに送信器２はレーザ光の送光手段
を構成している。すなわち、駆動回路１はレーザ光を一
定強度で送光するための信号を出力し、その信号は論理
和回路１０を通じてドライバ回路１１に与えられる。ド
ライバ回路１１は駆動回路１からの信号にもとづいて一
定のドライバ電流を送信器２に供給し、その結果、送信
器２から一定強度のレーザ光が発せられる。送信器２を
出たレーザ光は送信光学系３を通じて大気中に送光さ
れ、目標物体に向かう。
【０００８】一方、受信光学系４、受光器５、増幅回路
（ＡＭＰ）６はレーザ光の受光手段を構成している。す
なわち、目標物体で反射したレーザ光は受信光学系４を
通じて受光器５に入射し、受光器５はそのレーザ光の強
度に対応する電気信号を出力する。増幅回路６はその電
気信号を増幅して出力する。
（ＡＭＰ）６はレーザ光の受光手段を構成している。す
なわち、目標物体で反射したレーザ光は受信光学系４を
通じて受光器５に入射し、受光器５はそのレーザ光の強
度に対応する電気信号を出力する。増幅回路６はその電
気信号を増幅して出力する。
【０００９】また、変調器８、比較器７、ならびに論理
積回路９は変調手段を構成している。すなわち、比較器
７は、増幅回路６の出力信号を一定電圧と比較し、増幅
回路６の出力信号が一定電圧より大きい場合には、ハイ
レベルの信号を論理積回路９の一方の入力端子に供給す
る。変調器８は所定の周波数の変調信号を発生し、論理
積回路９のもう一方の入力端子に供給する。比較器７は
比較器７と変調器８の出力信号の論理積をとり、結果を
論理和回路１０の一方の入力端子に与える。
積回路９は変調手段を構成している。すなわち、比較器
７は、増幅回路６の出力信号を一定電圧と比較し、増幅
回路６の出力信号が一定電圧より大きい場合には、ハイ
レベルの信号を論理積回路９の一方の入力端子に供給す
る。変調器８は所定の周波数の変調信号を発生し、論理
積回路９のもう一方の入力端子に供給する。比較器７は
比較器７と変調器８の出力信号の論理積をとり、結果を
論理和回路１０の一方の入力端子に与える。
【００１０】距離算出回路１２は、ドライバ回路１１が
出力するドライバ電流と、受光器の出力信号とにもとづ
き、変調されたレーザ光が送光され、そのレーザ光が反
射して受光器５に受光されるまでの時間を計測し、その
計測結果から目標物体までの距離を算出する。
出力するドライバ電流と、受光器の出力信号とにもとづ
き、変調されたレーザ光が送光され、そのレーザ光が反
射して受光器５に受光されるまでの時間を計測し、その
計測結果から目標物体までの距離を算出する。
【００１１】次に、図１（ｂ）の波形図を参照して動作
を説明する。駆動回路１がレーザ光を一定強度で送光す
るための信号を出力すると、その信号は論理和回路１０
を通じてドライバ回路１１に与えられる。ドライバ回路
１１は駆動回路１の出力信号を受け取るとそれにもとづ
いて一定のドライバ電流を送信器２に供給し、その結
果、送信器２は一定強度のレーザ光（図１（ｂ）の波形
１３）を発する。送信器２が発したレーザ光は送信光学
系３を通じて大気中に送光され、目標物体に向かう。
を説明する。駆動回路１がレーザ光を一定強度で送光す
るための信号を出力すると、その信号は論理和回路１０
を通じてドライバ回路１１に与えられる。ドライバ回路
１１は駆動回路１の出力信号を受け取るとそれにもとづ
いて一定のドライバ電流を送信器２に供給し、その結
果、送信器２は一定強度のレーザ光（図１（ｂ）の波形
１３）を発する。送信器２が発したレーザ光は送信光学
系３を通じて大気中に送光され、目標物体に向かう。
【００１２】目標物体で反射したレーザ光は受信光学系
４を通じて受光器５に入射し、受光器５はそのレーザ光
の強度に対応する電気信号を出力する。増幅回路６はそ
の電気信号を増幅して出力し、比較器７は増幅回路６の
出力信号を一定電圧と比較する。送信器２からレーザ光
が送光され、一定の時間が経過すると目標物体からの反
射光が受光器５に入射するので、その段階で受光器５へ
の入射光の強度は波形１４のように上昇する。そして、
比較器７が増幅回路６の出力信号を比較する一定電圧は
光強度ＩTHに対応しており、従って、反射光の強度がＩ
THを越えると、比較器はハイレベルの信号を出力する。
４を通じて受光器５に入射し、受光器５はそのレーザ光
の強度に対応する電気信号を出力する。増幅回路６はそ
の電気信号を増幅して出力し、比較器７は増幅回路６の
出力信号を一定電圧と比較する。送信器２からレーザ光
が送光され、一定の時間が経過すると目標物体からの反
射光が受光器５に入射するので、その段階で受光器５へ
の入射光の強度は波形１４のように上昇する。そして、
比較器７が増幅回路６の出力信号を比較する一定電圧は
光強度ＩTHに対応しており、従って、反射光の強度がＩ
THを越えると、比較器はハイレベルの信号を出力する。
【００１３】一方、変調器８は所定の周波数の変調信号
を出力しており、その変調信号は、比較器７がハイレベ
ルの信号を出力したとき、論理積回路９を通じて論理和
回路１０にに与えられる。従って、駆動回路１の出力信
号はこの変調信号によって変調され、送信器２からは変
調されたレーザ光（波形１５）が送光される。このレー
ザ光は目標物体で反射し、時間Δｔの後に受光器５に入
射する（波形１６）。
を出力しており、その変調信号は、比較器７がハイレベ
ルの信号を出力したとき、論理積回路９を通じて論理和
回路１０にに与えられる。従って、駆動回路１の出力信
号はこの変調信号によって変調され、送信器２からは変
調されたレーザ光（波形１５）が送光される。このレー
ザ光は目標物体で反射し、時間Δｔの後に受光器５に入
射する（波形１６）。
【００１４】距離算出回路１２は、ドライバ回路１１が
出力するドライバ電流にもとづいて、変調されたレーザ
光が送光されたタイミングを検出し、一方、受光器の出
力信号にもとづいて、変調されたレーザ光が反射して受
光器５に受光されるタイミングを検出する。そして、そ
れらの差Δｔを求め、目標物体までの距離を算出する。
出力するドライバ電流にもとづいて、変調されたレーザ
光が送光されたタイミングを検出し、一方、受光器の出
力信号にもとづいて、変調されたレーザ光が反射して受
光器５に受光されるタイミングを検出する。そして、そ
れらの差Δｔを求め、目標物体までの距離を算出する。
【００１５】
【発明の効果】以上説明したように本発明のレーザ測距
装置では、変調手段が、目標物体からの反射レーザ光の
受光を確認した後、送光レーザ光を変調させ、距離算出
手段は、変調手段によるレーザ光の変調開始時点から、
受光手段が変調された反射レーザ光を受光するまでの時
間にもとづいて目標物体までの距離を算出する。従っ
て、送光レーザ光と受光レーザ光との位相差が変調周期
の１周期分以上であっても測距可能であり、ＣＷレーザ
光を用いるので測距分解能を高めることができ、しかも
変調周波数を変化させる必要がないので短時間に距離計
測を行える。
装置では、変調手段が、目標物体からの反射レーザ光の
受光を確認した後、送光レーザ光を変調させ、距離算出
手段は、変調手段によるレーザ光の変調開始時点から、
受光手段が変調された反射レーザ光を受光するまでの時
間にもとづいて目標物体までの距離を算出する。従っ
て、送光レーザ光と受光レーザ光との位相差が変調周期
の１周期分以上であっても測距可能であり、ＣＷレーザ
光を用いるので測距分解能を高めることができ、しかも
変調周波数を変化させる必要がないので短時間に距離計
測を行える。
【図１】本発明によるレーザ測距装置の一例のブロック
図、および動作を説明するための波形図を示す。
図、および動作を説明するための波形図を示す。
１ 定電流駆動回路 ２ 送信器 ３ 送信光学系 ４ 受信光学系 ５ 受光器 ６ 増幅回路 ７ 比較器 ８ 変調器 ９ 論理積回路 １０ 論理和回路 １１ ドライバ回路 １２ 距離算出回路
Claims (2)
- 【請求項１】レーザ光を送光し、目標物体で反射したレ
ーザ光を受光して目標物体までの距離を計測するレーザ
測距装置において、 一定強度のレーザ光を送光する送光手段と、 この送光手段が送光したレーザ光の目標物体による反射
光を受光し、その強さに対応する電気信号を出力する受
光手段と、 この受光手段が出力する前記電気信号の振幅が所定の値
以上のとき、前記送光手段を制御して送光する前記レー
ザ光を所定の周波数で変調させる変調手段と、 この変調手段による前記レーザ光の変調開始時点から、
前記受光手段が変調された反射レーザ光を受光するまで
の時間にもとづいて目標物体までの距離を算出する距離
算出手段とを備えたことを特徴とするレーザ測距装置。 - 【請求項２】前記送光手段は、 レーザ光を発する送信器と、 この送信器を所定の入力信号にもとづいて駆動するドラ
イバ回路と、 このドライバ回路を駆動するための一定レベルの信号を
出力する駆動回路と、 一方の入力端子にこの駆動回路の出力信号が入力され、
出力信号を前記ドライバ回路に前記入力信号として供給
する論理和回路とを備え、 前記受光手段は、 レーザ光を受光して電気信号を出力する受光器と、 この受光器が出力する前記電気信号を増幅する増幅回路
とを備え、 前記変調手段は、 前記増幅回路の出力信号のレベルを一定値と比較する比
較器と、 前記所定の周波数の信号を出力する変調器と、 前記比較器の比較結果にもとづき、前記増幅回路の出力
信号のレベルが前一定値を越える場合、前記変調器の出
力信号を前記論理和回路のもう一方の入力端子に供給す
るゲート回路とを備えたことを特徴とする請求項１記載
のレーザ測距装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3189099A JP2646898B2 (ja) | 1991-07-30 | 1991-07-30 | レーザ測距装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3189099A JP2646898B2 (ja) | 1991-07-30 | 1991-07-30 | レーザ測距装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0534459A JPH0534459A (ja) | 1993-02-09 |
| JP2646898B2 true JP2646898B2 (ja) | 1997-08-27 |
Family
ID=16235338
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3189099A Expired - Lifetime JP2646898B2 (ja) | 1991-07-30 | 1991-07-30 | レーザ測距装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2646898B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE4440613C1 (de) * | 1994-11-14 | 1996-07-25 | Leica Ag | Vorrichtung und Verfahren zur Detektion und Demodulation eines intensitätsmodulierten Strahlungsfeldes |
| JP2006337286A (ja) * | 2005-06-03 | 2006-12-14 | Ricoh Co Ltd | 形状計測装置 |
| KR101440085B1 (ko) * | 2013-02-14 | 2014-09-12 | 삼성탈레스 주식회사 | 레이저 거리 측정기 및 그 동작 방법 |
| JP2017003461A (ja) * | 2015-06-11 | 2017-01-05 | 東芝テック株式会社 | 距離測定装置 |
-
1991
- 1991-07-30 JP JP3189099A patent/JP2646898B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0534459A (ja) | 1993-02-09 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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