JP2717408B2 - 直線性誤差補正機能を有する光波測距装置 - Google Patents
直線性誤差補正機能を有する光波測距装置Info
- Publication number
- JP2717408B2 JP2717408B2 JP63062822A JP6282288A JP2717408B2 JP 2717408 B2 JP2717408 B2 JP 2717408B2 JP 63062822 A JP63062822 A JP 63062822A JP 6282288 A JP6282288 A JP 6282288A JP 2717408 B2 JP2717408 B2 JP 2717408B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- optical path
- light
- distance
- modulated light
- phase
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01C—MEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
- G01C3/00—Measuring distances in line of sight; Optical rangefinders
- G01C3/02—Details
- G01C3/06—Use of electric means to obtain final indication
- G01C3/08—Use of electric radiation detectors
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、光波測距装置の測距精度を損う要因の一つ
である電磁誘導ノイズによる直線性誤差を補正する機能
を有する光波測距装置に関する。
である電磁誘導ノイズによる直線性誤差を補正する機能
を有する光波測距装置に関する。
光波測距装置には、測定距離に応じて周期的に増減す
る誤差の存することが知られている。この誤差は測距の
直線性に影響を及ぼす誤差であるから、直線性誤差と呼
ばれる。そして、この誤差は電気的手段によって補正さ
れていた。
る誤差の存することが知られている。この誤差は測距の
直線性に影響を及ぼす誤差であるから、直線性誤差と呼
ばれる。そして、この誤差は電気的手段によって補正さ
れていた。
しかしながら、従来の此の補正方法は、電気的手段に
よるため、上記誘導ノイズによる誤差を完全に除去する
ことは難かしかった。また、この補正方法は、温度変化
などによる誘導ノイズのドリフトが調整終了後に生じた
としても、これを取り除くことができなかった。さら
に、かかる方法を用いて直線性誤差の補正を高精度で行
うには多大の調整時間を要した。
よるため、上記誘導ノイズによる誤差を完全に除去する
ことは難かしかった。また、この補正方法は、温度変化
などによる誘導ノイズのドリフトが調整終了後に生じた
としても、これを取り除くことができなかった。さら
に、かかる方法を用いて直線性誤差の補正を高精度で行
うには多大の調整時間を要した。
従って、本発明は上述の問題点を解決し、高精度の測
距直線性が容易に得られる直線性誤差補正機能を有する
光波測距装置を提供することを目的とする。
距直線性が容易に得られる直線性誤差補正機能を有する
光波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本発明は、被測定物に向けて変調
光を射出する発光部と、被測定物から反射されてきた変
調光を受ける受光部と、 上記発光部からの変調光を上記受光部へ被測定物を介
さずに導く内部参照光路と、 上記発光部からの変調光を測定物に向けて射出し、こ
れから反射された変調光を上記受光部に導く外部測距光
路と、上記内部参照光路と外部測距光路の何れかを選択
し上記発光部からの変調光が該選択された光路を進むよ
うに切換える光路切換器と、 上記内部参照光路と外部測距光路の一部に接続されて
その光路を選択的に一定長延長する光路延長部と、 上記受光部の出力信号の位相を検出する位相検出部
と、 上記光路切換器及び光路延長部の選択に応じて、延長
した上記内部参照光路を通過した際に、延長した上記外
部測距光路を通過した際に、延長しない上記内部参照光
路を通過した際に、及び延長しない上記外部測距光路を
通過した際に、上記位相検出部が検出した上記変調光の
各位相に基づき上記被測定部までの距離を算出する距離
測定部と、 から構成されていることを特徴とする直線性誤差補正機
能を有する光波測距装置である。
光を射出する発光部と、被測定物から反射されてきた変
調光を受ける受光部と、 上記発光部からの変調光を上記受光部へ被測定物を介
さずに導く内部参照光路と、 上記発光部からの変調光を測定物に向けて射出し、こ
れから反射された変調光を上記受光部に導く外部測距光
路と、上記内部参照光路と外部測距光路の何れかを選択
し上記発光部からの変調光が該選択された光路を進むよ
うに切換える光路切換器と、 上記内部参照光路と外部測距光路の一部に接続されて
その光路を選択的に一定長延長する光路延長部と、 上記受光部の出力信号の位相を検出する位相検出部
と、 上記光路切換器及び光路延長部の選択に応じて、延長
した上記内部参照光路を通過した際に、延長した上記外
部測距光路を通過した際に、延長しない上記内部参照光
路を通過した際に、及び延長しない上記外部測距光路を
通過した際に、上記位相検出部が検出した上記変調光の
各位相に基づき上記被測定部までの距離を算出する距離
測定部と、 から構成されていることを特徴とする直線性誤差補正機
能を有する光波測距装置である。
直線性誤差の周期性 外部標的をコーナーキューブとし、第１図に示すよう
に、光波測距装置からコーナーキューブまでの距離ｘを
横軸にとり、測定値の測定距離に対する直線性誤差ΔＬ
（ｘ）を縦軸にとると、該直線性誤差は周期的に繰り返
される正弦曲線として表される。
に、光波測距装置からコーナーキューブまでの距離ｘを
横軸にとり、測定値の測定距離に対する直線性誤差ΔＬ
（ｘ）を縦軸にとると、該直線性誤差は周期的に繰り返
される正弦曲線として表される。
この直線性誤差の曲線は、その周期が15MHzの精測定
用振幅変調光の実距離に関する周期10mと一致すること
が実験により確かめられている。
用振幅変調光の実距離に関する周期10mと一致すること
が実験により確かめられている。
15MHzの振幅変調の周期は20mであり、いまコーナーキ
ューブを光波測距装置から10mの距離に置いて測距する
場合すなわち測距距離が10mの場合を考えると、光波測
距装置からコーナーキューブまでの往復距離20mは振幅
変調光の周期20mに一致する。
ューブを光波測距装置から10mの距離に置いて測距する
場合すなわち測距距離が10mの場合を考えると、光波測
距装置からコーナーキューブまでの往復距離20mは振幅
変調光の周期20mに一致する。
すなわち、光波測距装置とコーナーキューブとの間の
往復距離の1/2である測距距離は、この測距距離に対す
る誤差を与える振幅変調光の周期の1/2に対応する。
往復距離の1/2である測距距離は、この測距距離に対す
る誤差を与える振幅変調光の周期の1/2に対応する。
上述したように、誤差曲線は距離周期10mを有する正
弦曲線であるから、正弦関数の性質により 距離ｇ（ｍ）での誤差ΔＬ（ｇ）と、距離（ｇ＋10）
ｍにおける誤差ΔＬ（ｇ＋10）は相等しく、 ΔＬ（ｇ）＝ΔＬ（ｇ＋10） （１） であり、ｇ＋５（ｍ）での誤差ΔＬ（ｇ＋５）はΔＬ
（ｇ）と大きさ等しく符号が相反するので、 ΔＬ（ｇ＋５）＝−ΔＬ（ｇ） （２） という関係式が成立する。
弦曲線であるから、正弦関数の性質により 距離ｇ（ｍ）での誤差ΔＬ（ｇ）と、距離（ｇ＋10）
ｍにおける誤差ΔＬ（ｇ＋10）は相等しく、 ΔＬ（ｇ）＝ΔＬ（ｇ＋10） （１） であり、ｇ＋５（ｍ）での誤差ΔＬ（ｇ＋５）はΔＬ
（ｇ）と大きさ等しく符号が相反するので、 ΔＬ（ｇ＋５）＝−ΔＬ（ｇ） （２） という関係式が成立する。
直線性誤差の補正 本発明の光波測距装置の構成によれば、光波測距装置
から被測定物までの距離は、外部標的であるコーナーキ
ューブまでの「外部測距光路」と「内部参照光路」の光
路差によって与えられる。
から被測定物までの距離は、外部標的であるコーナーキ
ューブまでの「外部測距光路」と「内部参照光路」の光
路差によって与えられる。
従って、直線性誤差の測定距離に対する変化を与える
誤差曲線が光波測距装置に使用される精測定用振幅変調
光の変調周波数に対する測距周期の1/2を距離周期とす
る正弦関数で表わされることに着目し、光路延長部の光
路長を例えば振幅変調光の測距周期の1/4（距離周期の1
/2）となるように設定することによって、上記内外の光
路差に対応する検出器出力信号の位相差を光路延長部の
接続された場合と接続されなかった場合とについて求
め、両者の算術平均をとる。こうすることによって、上
記誤差曲線の周期性と光路延長部の設定長とによって直
線性誤差が相殺されるので、直線性誤差を含まない距離
測定値が距離測定部から得られ直線性誤差が補正される
ことになる。
誤差曲線が光波測距装置に使用される精測定用振幅変調
光の変調周波数に対する測距周期の1/2を距離周期とす
る正弦関数で表わされることに着目し、光路延長部の光
路長を例えば振幅変調光の測距周期の1/4（距離周期の1
/2）となるように設定することによって、上記内外の光
路差に対応する検出器出力信号の位相差を光路延長部の
接続された場合と接続されなかった場合とについて求
め、両者の算術平均をとる。こうすることによって、上
記誤差曲線の周期性と光路延長部の設定長とによって直
線性誤差が相殺されるので、直線性誤差を含まない距離
測定値が距離測定部から得られ直線性誤差が補正される
ことになる。
第２図を参照して本発明の光波測距装置の実施例につ
いて説明する。発光部１は精測定用に15MHz（測距換算
周期10m）の、また粗測定用に75KHz（測距換算周期2k
m）の振幅変調された光波を射出する。本実施例では、1
5MHzの振幅変調光を使用する。
いて説明する。発光部１は精測定用に15MHz（測距換算
周期10m）の、また粗測定用に75KHz（測距換算周期2k
m）の振幅変調された光波を射出する。本実施例では、1
5MHzの振幅変調光を使用する。
発光部１から射出された振幅変調光は、集光レンズ２
により光ファイバー３の一端に集められた後ファイバー
３中を進みその他端に達する。光ファイバー３の他端に
対向してプリズムＰが配置され、又該他端と該プリズム
Ｐとの間には外部測距光と内部参照光を択一的に遮断す
るための第１光路切換手段であるシャッター４が介在し
ている。
により光ファイバー３の一端に集められた後ファイバー
３中を進みその他端に達する。光ファイバー３の他端に
対向してプリズムＰが配置され、又該他端と該プリズム
Ｐとの間には外部測距光と内部参照光を択一的に遮断す
るための第１光路切換手段であるシャッター４が介在し
ている。
シャッター４が図示の位置にあるとき、プリズムＰの
反射面５からの振幅変調光は外部測距光路７を進む。す
なわち、光は対物レンズ８により平行光束となり外部標
的としてのコーナーキューブ９に入射し、該コーナーキ
ューブ９は入射光を平行光束として反射し、反射された
光束は対物レンズ８を通過後、プリズムＰの反射面６で
反射され点Ｑに集束する。
反射面５からの振幅変調光は外部測距光路７を進む。す
なわち、光は対物レンズ８により平行光束となり外部標
的としてのコーナーキューブ９に入射し、該コーナーキ
ューブ９は入射光を平行光束として反射し、反射された
光束は対物レンズ８を通過後、プリズムＰの反射面６で
反射され点Ｑに集束する。
一方、シャッター４が図示の位置にないとき、プリズ
ムＰに入射した振幅変調光はその内部反射面10で反射さ
れて内部参照光路11を進み上記点Ｑに到達する。
ムＰに入射した振幅変調光はその内部反射面10で反射さ
れて内部参照光路11を進み上記点Ｑに到達する。
点Ｑに集束した光は光ファイバー12の一端に入射し、
該ファイバー12を通過後その他端に到る。光ファイバー
12の他端から射出された光はレンズ13により平行光束と
なってレンズ14を通過後その焦点に配された受光部19に
入射する。このとき標準光路と延長光路とを切換えるた
めの第２光路切換手段である光路切換プリズム17は図示
の位置ａを占め、レンズ13と14の間を進む光束を遮らな
い位置にある。
該ファイバー12を通過後その他端に到る。光ファイバー
12の他端から射出された光はレンズ13により平行光束と
なってレンズ14を通過後その焦点に配された受光部19に
入射する。このとき標準光路と延長光路とを切換えるた
めの第２光路切換手段である光路切換プリズム17は図示
の位置ａを占め、レンズ13と14の間を進む光束を遮らな
い位置にある。
光路切換プリズム17が点線で図示の位置ｂにあると、
レンズ13からの平行光束はプリズム17の反射面20で反射
後、レンズ15で集束されてその焦点に結像する。該焦点
にはGi（グレーデッドインデックス）形ファイバー等の
光ファイバー18の一端が配置され、その他端にはこれを
焦点とする位置にレンズ16が配置され、これらレンズ1
5、16及び光ファイバー16は光路延長部20を形成してい
る。なお、本実施例の場合、この光路延長部の光路長は
15MHzの精測定用振幅変調光の測距換算周期の1/2（測距
換算周期が10mなので5m）に等しくなるように設定され
ている。
レンズ13からの平行光束はプリズム17の反射面20で反射
後、レンズ15で集束されてその焦点に結像する。該焦点
にはGi（グレーデッドインデックス）形ファイバー等の
光ファイバー18の一端が配置され、その他端にはこれを
焦点とする位置にレンズ16が配置され、これらレンズ1
5、16及び光ファイバー16は光路延長部20を形成してい
る。なお、本実施例の場合、この光路延長部の光路長は
15MHzの精測定用振幅変調光の測距換算周期の1/2（測距
換算周期が10mなので5m）に等しくなるように設定され
ている。
光路切換プリズム17が位置ｂに切換られている場合、
既に述べたように、レンズ13からの平行光束はプリズム
17の反射面21で反射されてレンズ15に入射する。該レン
ズにより集束された光は光ファイバー18中を進み、レン
ズ16を通過後プリズム17の反射面21′で反射されてレン
ズ14に入射する。
既に述べたように、レンズ13からの平行光束はプリズム
17の反射面21で反射されてレンズ15に入射する。該レン
ズにより集束された光は光ファイバー18中を進み、レン
ズ16を通過後プリズム17の反射面21′で反射されてレン
ズ14に入射する。
該レンズ14から射出された光束は該レンズの焦点に配
された受光部19上に集束されるが、この時光は光路延長
部20によって延長された光路を進むことになる。なお、
光路切換プリズム17が前記位置ａにある場合、光は光路
延長部20により延長されない光路を進むことは言うまで
もない。
された受光部19上に集束されるが、この時光は光路延長
部20によって延長された光路を進むことになる。なお、
光路切換プリズム17が前記位置ａにある場合、光は光路
延長部20により延長されない光路を進むことは言うまで
もない。
かくして、第１光路切換手段であるシャッター４の位
置及び第２の光路切換手段である光路切換用プリズム17
の位置により、延長された内部参照光路と外部測距光路
及び延長されない内部参照光路と外部測距光路が選択自
在に切換えられることになる。
置及び第２の光路切換手段である光路切換用プリズム17
の位置により、延長された内部参照光路と外部測距光路
及び延長されない内部参照光路と外部測距光路が選択自
在に切換えられることになる。
受光部19に入射した振幅変調光は電気信号に変換さ
れ、該受光部の出力である上記電気信号は位相検出部23
に導かれる。位相検出部23には距離測定部22が接続され
ていて、該距離測定部は位相検出部23が検出した選択光
路間の光路差に対応する位相差から外部標的であるコー
ナーキューブ９までの距離を算出する。
れ、該受光部の出力である上記電気信号は位相検出部23
に導かれる。位相検出部23には距離測定部22が接続され
ていて、該距離測定部は位相検出部23が検出した選択光
路間の光路差に対応する位相差から外部標的であるコー
ナーキューブ９までの距離を算出する。
次に、上記実施例の光波測距装置の動作について説明
する。外部測距光路７か内部参照光路11かのいずれかの
光路を選択すべく作用するシャッター４の位置と、光路
切換用プリズム17の切換位置と、の組合わせにより、下
表に示すように、付された符号で相互に区別される４つ
の光路Ｌを生じる。これらの４つの光路Ｌはまたそれぞ
れの光路長を表すものとする。
する。外部測距光路７か内部参照光路11かのいずれかの
光路を選択すべく作用するシャッター４の位置と、光路
切換用プリズム17の切換位置と、の組合わせにより、下
表に示すように、付された符号で相互に区別される４つ
の光路Ｌを生じる。これらの４つの光路Ｌはまたそれぞ
れの光路長を表すものとする。
上表において、「外」、「内」はシャッター14により
選択された光路がそれぞれ「外部測距光路７」および
「内部参照光路11」であることを示す。また、「＋５」
は光路切換用プリズム17がｂの位置にあることを示す。
選択された光路がそれぞれ「外部測距光路７」および
「内部参照光路11」であることを示す。また、「＋５」
は光路切換用プリズム17がｂの位置にあることを示す。
本実施例の光波測距装置の構成によれば、光波測距装
置から外部目標であるコーナキューブ９までの測定距離
は、一般に、「外部測距光路」の測距値から「内部参照
光路」の測距値を減じたものとして求められる。
置から外部目標であるコーナキューブ９までの測定距離
は、一般に、「外部測距光路」の測距値から「内部参照
光路」の測距値を減じたものとして求められる。
まず、光波測距装置からａ（ｍ）だけ離れている目標
位置Ｇを測定したとすれば、光波測距装置の測定値Ｌは Ｌ＝Ｌ外−Ｌ内 （３） ＝ａ＋ΔＬ（ａ） によって与えられる。
位置Ｇを測定したとすれば、光波測距装置の測定値Ｌは Ｌ＝Ｌ外−Ｌ内 （３） ＝ａ＋ΔＬ（ａ） によって与えられる。
つぎに、〔Ｌ外＋５−Ｌ内〕を測定する。このとき
は、光路延長部による光路の増加分に相当して実距離よ
りも5m長い距離を測定していることになる。つまり、第
１図において、位置Ｇから5m離れた位置Ｈで測定してい
るわけである。基準点から位置Ｈまでの距離ｂ（ｍ）に
対する測距誤差ΔＬ（ｂ）は、位置Ｇよりも5m（1/2周
期）だけ離れた位置である位置Ｈにおけるものであるか
ら、その大きさはΔＬ（ａ）に等しくその符号は逆であ
る。従って〔Ｌ外＋５−Ｌ内〕の光波測距装置による測
定値をＬ′とすれば Ｌ′＝Ｌ外＋５−Ｌ内 ＝ｂ＋ΔＬ（ｂ） （４） また、ｂ＝ａ＋５ （５） ΔＬ（ｂ）＝ΔＬ（ａ＋５）＝−ΔＬ（ａ）
（６） である。
は、光路延長部による光路の増加分に相当して実距離よ
りも5m長い距離を測定していることになる。つまり、第
１図において、位置Ｇから5m離れた位置Ｈで測定してい
るわけである。基準点から位置Ｈまでの距離ｂ（ｍ）に
対する測距誤差ΔＬ（ｂ）は、位置Ｇよりも5m（1/2周
期）だけ離れた位置である位置Ｈにおけるものであるか
ら、その大きさはΔＬ（ａ）に等しくその符号は逆であ
る。従って〔Ｌ外＋５−Ｌ内〕の光波測距装置による測
定値をＬ′とすれば Ｌ′＝Ｌ外＋５−Ｌ内 ＝ｂ＋ΔＬ（ｂ） （４） また、ｂ＝ａ＋５ （５） ΔＬ（ｂ）＝ΔＬ（ａ＋５）＝−ΔＬ（ａ）
（６） である。
ここで、（３）と（４）とから を求めると、（５）、（６）で与えられる関係を考慮し
て となり、正しい距離ａ（ｍ）が求まり、誘導ノイズによ
る誤差が相殺されたことになる。
て となり、正しい距離ａ（ｍ）が求まり、誘導ノイズによ
る誤差が相殺されたことになる。
誘導ノイズの除去は、また次のようにしても行い得
る。いま、Ｌ外、Ｌ内、Ｌ外＋５、Ｌ内＋５を比較する
と、次のことが分かる。
る。いま、Ｌ外、Ｌ内、Ｌ外＋５、Ｌ内＋５を比較する
と、次のことが分かる。
Ｌ外とＬ外＋５を比べると、Ｌ外＋５はＬ外よりも距
離が5m長く、それ故Ｌ外＋５にはＬ外に含まれる誘導ノ
イズと大きさが同じく符号が逆の誘導ノイズが含まれて
いる。
離が5m長く、それ故Ｌ外＋５にはＬ外に含まれる誘導ノ
イズと大きさが同じく符号が逆の誘導ノイズが含まれて
いる。
Ｌ内はＬ内＋５についても、同様な関係が成立する。
したがって、これらの関係と式（７）とを考慮すれば、
Ｌ外、Ｌ内、Ｌ外＋５、Ｌ内＋５から誘導ノイズを相殺
するには次のようにすればよいことが分かる。
したがって、これらの関係と式（７）とを考慮すれば、
Ｌ外、Ｌ内、Ｌ外＋５、Ｌ内＋５から誘導ノイズを相殺
するには次のようにすればよいことが分かる。
外部測距光路から誘導ノイズを除去するには とし、内部参照光路については とすればよい。
故に、実際の距離は、（８）と（９）とから として求められる。
実際の測定手順としては、光路切換用プリズム17を位
置ａおよび位置ｂに置き、それぞれの位置で外部測距光
路と内部参照光路の光路差に相当する位相差を位相検出
部21で検出し、検出された位相差の算術平均値を距離測
定部22により求めればよい。
置ａおよび位置ｂに置き、それぞれの位置で外部測距光
路と内部参照光路の光路差に相当する位相差を位相検出
部21で検出し、検出された位相差の算術平均値を距離測
定部22により求めればよい。
また、本実施例では、光路延長部の光路長を5m、つま
り測距用振幅変調光の測距換算周期（測距周期の1/2）1
0mの1/2となるように選択したけれども、一般には光路
長の増加分を測距用振幅変調光の測距周期の1/4の奇数
倍としても同一の効果を生じることは、誤差曲線が測距
周期の1/2の距離周期をもつ正弦関数で表わされことか
ら明らかである。
り測距用振幅変調光の測距換算周期（測距周期の1/2）1
0mの1/2となるように選択したけれども、一般には光路
長の増加分を測距用振幅変調光の測距周期の1/4の奇数
倍としても同一の効果を生じることは、誤差曲線が測距
周期の1/2の距離周期をもつ正弦関数で表わされことか
ら明らかである。
さらに、本実施例では、光路延長部20としてレンズ1
5、16およびGiファイバー18より成る光学系を、また第
２の光路切換手段としては２つの位置ａおよびｂをもつ
光路切換プリズム17を使用したけれども、種々の変形を
両者に対し行い得ることは当業者にとって自明なはずで
ある。
5、16およびGiファイバー18より成る光学系を、また第
２の光路切換手段としては２つの位置ａおよびｂをもつ
光路切換プリズム17を使用したけれども、種々の変形を
両者に対し行い得ることは当業者にとって自明なはずで
ある。
本発明は、以上説明したような構成を有するので、以
下に記載するような効果を奏する。
下に記載するような効果を奏する。
1. 測距誤差の要因の一つである、誘導ノイズに起因す
る直線性誤差を原理上完全に除去することができる。
る直線性誤差を原理上完全に除去することができる。
2. 光波距離計の調整終了後に温度変化などによる誘導
ノイズのドリフトが生じたとしても、ドリフトによる誤
差が相殺される構成のため、光波距離計の精度が調整後
のドリフトにより影響を受けることはない。
ノイズのドリフトが生じたとしても、ドリフトによる誤
差が相殺される構成のため、光波距離計の精度が調整後
のドリフトにより影響を受けることはない。
3. 本発明による直線性誤差の補正は、その本質上自動
的の行われる構成になっているため、従来の電気的手段
による調整のように長時間を要せず、迅速かつ容易に行
われる。
的の行われる構成になっているため、従来の電気的手段
による調整のように長時間を要せず、迅速かつ容易に行
われる。
4. 本発明の光学系の一部に使用される光ファイバー
は、その素材が石英やガラスなどの誘導体（絶縁体）で
あるため、直線性誤差の原因である電磁誘導ノイズの影
響を本質的に受けないという効果を有する。
は、その素材が石英やガラスなどの誘導体（絶縁体）で
あるため、直線性誤差の原因である電磁誘導ノイズの影
響を本質的に受けないという効果を有する。
第１図は光波測距装置の測距精度を損う要因の１つであ
る電磁誘導ノイズに起因する直線性誤差を測定距離の周
期関数として表わす誤差曲線を示す図、そして第２図は
本発明の光波測距装置の構成を示すブロック図である。 １……発光部 ４……光路切換部 ７……外部測距光路 ９……被測定物 11……内部参照光路 19……受光部 20……光路延長部 21……位相検出部 22……距離測定部 ａ……該光路延長部を上記切換えられた光路に接続しな
い位置 ｂ……該光路延長部を上記切換えられた光路に接続する
位置 Ｑ……上記内部参照光路と上記外部測距光路の一部
る電磁誘導ノイズに起因する直線性誤差を測定距離の周
期関数として表わす誤差曲線を示す図、そして第２図は
本発明の光波測距装置の構成を示すブロック図である。 １……発光部 ４……光路切換部 ７……外部測距光路 ９……被測定物 11……内部参照光路 19……受光部 20……光路延長部 21……位相検出部 22……距離測定部 ａ……該光路延長部を上記切換えられた光路に接続しな
い位置 ｂ……該光路延長部を上記切換えられた光路に接続する
位置 Ｑ……上記内部参照光路と上記外部測距光路の一部
Claims (3)
- 【請求項１】被測定物に向けて変調光を射出する発光部
と、 被測定物から反射されてきた変調光を受ける受光部と、 上記発光部からの変調光を上記受光部へ被測定物を介さ
ずに導く内部参照光路と、 上記発光部からの変調光を測定物に向けて射出し、これ
から反射された変調光を上記受光部に導く外部測距光路
と、上記内部参照光路と外部測距光路の何れかを選択し
上記発光部からの変調光が該選択された光路を進むよう
に切換える光路切換器と、 上記内部参照光路と外部測距光路の一部に接続されてそ
の光路を選択的に一定長延長する光路延長部と、 上記受光部の出力信号の位相を検出する位相検出部と、 上記光路切換器及び光路延長部の選択に応じて、延長し
た上記内部参照光路を通過した際に、延長した上記外部
測距光路を通過した際に、延長しない上記内部参照光路
を通過した際に、及び延長しない上記外部測距光路を通
過した際に、上記位相検出部が検出した上記変調光の各
位相に基づき上記被測定部までの距離を算出する距離測
定部と、 から構成されていることを特徴とする直線性誤差補正機
能を有する光波測距装置。 - 【請求項２】上記距離測定部は、光路切換器及び光路延
長部の選択に応じて、延長した上記外部測距光路を通過
した際の変調光の位相に対応した距離及び延長した上記
内部参照光路を通過した際の変調光の位相に対応した距
離との差、並びに、 延長しない上記外部測距光路を通過した際の変調光の位
相に対応した距離及び延長しない上記内部参照光路を通
過した際の変調光の位相に対応した距離との差、との算
術平均により、上記被測定部までの距離を求めるように
構成したことを特徴とする第１項記載の直線性誤差補正
機能を有する光波測距装置。 - 【請求項３】上記距離測定部は、光路切換器及び光路延
長部の選択に応じて、延長した上記外部測距光路を通過
した際の変調光の位相に対応した距離及び延長しない上
記外部測距光路を通過した際の変調光の位相に対応した
距離の和から延長された距離を引いたものの算術平均
と、 延長した上記内部参照光路を通過した際の変調光の位相
に対応した距離及び延長しない上記内部参照光路を通過
した際の変調光の位相に対応した距離の和から延長され
た距離を引いたものの算術平均との差に基づき、上記被
測定部までの距離を求めるように構成したことを特徴と
する第１項記載の直線性誤差補正機能を有する光波測距
装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63062822A JP2717408B2 (ja) | 1988-03-16 | 1988-03-16 | 直線性誤差補正機能を有する光波測距装置 |
| US07/323,305 US5002388A (en) | 1988-03-16 | 1989-03-15 | Optical distance measuring apparatus having a measurement error compensating function |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63062822A JP2717408B2 (ja) | 1988-03-16 | 1988-03-16 | 直線性誤差補正機能を有する光波測距装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01235889A JPH01235889A (ja) | 1989-09-20 |
| JP2717408B2 true JP2717408B2 (ja) | 1998-02-18 |
Family
ID=13211409
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63062822A Expired - Lifetime JP2717408B2 (ja) | 1988-03-16 | 1988-03-16 | 直線性誤差補正機能を有する光波測距装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5002388A (ja) |
| JP (1) | JP2717408B2 (ja) |
Families Citing this family (23)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5311271A (en) * | 1992-01-21 | 1994-05-10 | Dme/Golf, Inc. | Golf course range finder |
| US5208642A (en) * | 1992-04-29 | 1993-05-04 | Optec Co. Ltd. | Electro-optical distance meter |
| JP2550866B2 (ja) * | 1993-06-28 | 1996-11-06 | 日本電気株式会社 | 光波測距装置 |
| JPH08220232A (ja) * | 1995-02-08 | 1996-08-30 | Asahi Optical Co Ltd | 光波測距装置および光波測距装置における光路切り換え方法 |
| US5742379A (en) * | 1995-11-29 | 1998-04-21 | Reifer; Michael H. | Device and method for electronically measuring distances |
| DE19655219C2 (de) * | 1996-04-24 | 2003-11-06 | Steag Micro Tech Gmbh | Vorrichtung zum Behandeln von Substraten in einem Fluid-Behälter |
| US9482755B2 (en) | 2008-11-17 | 2016-11-01 | Faro Technologies, Inc. | Measurement system having air temperature compensation between a target and a laser tracker |
| JP5616025B2 (ja) | 2009-01-22 | 2014-10-29 | 株式会社トプコン | 光波距離測定方法及び光波距離測定装置 |
| US8659749B2 (en) * | 2009-08-07 | 2014-02-25 | Faro Technologies, Inc. | Absolute distance meter with optical switch |
| US8619265B2 (en) | 2011-03-14 | 2013-12-31 | Faro Technologies, Inc. | Automatic measurement of dimensional data with a laser tracker |
| US9377885B2 (en) | 2010-04-21 | 2016-06-28 | Faro Technologies, Inc. | Method and apparatus for locking onto a retroreflector with a laser tracker |
| US9772394B2 (en) | 2010-04-21 | 2017-09-26 | Faro Technologies, Inc. | Method and apparatus for following an operator and locking onto a retroreflector with a laser tracker |
| US9400170B2 (en) | 2010-04-21 | 2016-07-26 | Faro Technologies, Inc. | Automatic measurement of dimensional data within an acceptance region by a laser tracker |
| US8902408B2 (en) | 2011-02-14 | 2014-12-02 | Faro Technologies Inc. | Laser tracker used with six degree-of-freedom probe having separable spherical retroreflector |
| GB2511236B (en) | 2011-03-03 | 2015-01-28 | Faro Tech Inc | Target apparatus and method |
| US9686532B2 (en) | 2011-04-15 | 2017-06-20 | Faro Technologies, Inc. | System and method of acquiring three-dimensional coordinates using multiple coordinate measurement devices |
| US9164173B2 (en) | 2011-04-15 | 2015-10-20 | Faro Technologies, Inc. | Laser tracker that uses a fiber-optic coupler and an achromatic launch to align and collimate two wavelengths of light |
| US9482529B2 (en) | 2011-04-15 | 2016-11-01 | Faro Technologies, Inc. | Three-dimensional coordinate scanner and method of operation |
| US8537376B2 (en) | 2011-04-15 | 2013-09-17 | Faro Technologies, Inc. | Enhanced position detector in laser tracker |
| USD688577S1 (en) | 2012-02-21 | 2013-08-27 | Faro Technologies, Inc. | Laser tracker |
| US9638507B2 (en) | 2012-01-27 | 2017-05-02 | Faro Technologies, Inc. | Measurement machine utilizing a barcode to identify an inspection plan for an object |
| US9041914B2 (en) | 2013-03-15 | 2015-05-26 | Faro Technologies, Inc. | Three-dimensional coordinate scanner and method of operation |
| US9395174B2 (en) | 2014-06-27 | 2016-07-19 | Faro Technologies, Inc. | Determining retroreflector orientation by optimizing spatial fit |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3619058A (en) * | 1969-11-24 | 1971-11-09 | Hewlett Packard Co | Distance measuring apparatus |
| US3778159A (en) * | 1970-03-10 | 1973-12-11 | Laser Systems & Electronics | Distance measuring apparatus and method utilizing phase comparison of modulated light beams |
| US3740141A (en) * | 1971-09-20 | 1973-06-19 | Laser Systems & Electronics | Timing and measuring methods and means for laser distance measurements |
| JPS58174874A (ja) * | 1982-04-08 | 1983-10-13 | Tokyo Optical Co Ltd | 光波測距方法及びその装置 |
-
1988
- 1988-03-16 JP JP63062822A patent/JP2717408B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
1989
- 1989-03-15 US US07/323,305 patent/US5002388A/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US5002388A (en) | 1991-03-26 |
| JPH01235889A (ja) | 1989-09-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP2717408B2 (ja) | 直線性誤差補正機能を有する光波測距装置 | |
| US4647193A (en) | Optical target ranging apparatus | |
| AU2005294044A1 (en) | Method and measuring device for measuring an absolute distance | |
| JPH0652170B2 (ja) | 光結像式非接触位置測定装置 | |
| JPS636483A (ja) | 時間間隔測定装置 | |
| EP0274091B1 (en) | Optical displacement sensor | |
| JPH05346535A (ja) | 測距装置 | |
| JP3300803B2 (ja) | 変位計及び変位測定方法、厚み計 | |
| EP0188393B1 (en) | Liquid level height-measuring apparatus | |
| KR101926405B1 (ko) | 거리 측정 카메라 거리의 측정 오차 보정 장치 | |
| JPS61260113A (ja) | 面傾斜角検出装置 | |
| JPH068724B2 (ja) | 光学的検出装置 | |
| JPH0682552A (ja) | 光波距離計における測距方法 | |
| JPS5924397B2 (ja) | 光波距離計 | |
| JP2903220B2 (ja) | 光波距離計における測距方法 | |
| JPS61178684A (ja) | 光波測距装置 | |
| JP2544789B2 (ja) | 光学式変位測定装置 | |
| JP3955400B2 (ja) | 寸法測定装置 | |
| RU1796901C (ru) | Устройство дл бесконтактного измерени профил деталей | |
| JPH0534437A (ja) | レーザ測距装置 | |
| Zhao et al. | Improving the measuring accuracy of laser autocollimator used over long distance | |
| JPS63314401A (ja) | 測距用光ファイバ−センサの受光信号処理方法 | |
| SU1688409A1 (ru) | Фотоэлектрический преобразователь углового перемещени в фазоимпульсный код | |
| JP2000310509A (ja) | ストローク測定装置 | |
| JPH04364414A (ja) | 測距装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20071114 Year of fee payment: 10 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081114 Year of fee payment: 11 |
|
| EXPY | Cancellation because of completion of term | ||
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081114 Year of fee payment: 11 |