JP2929385B2 - 光波距離計 - Google Patents
光波距離計Info
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- JP2929385B2 JP2929385B2 JP2024845A JP2484590A JP2929385B2 JP 2929385 B2 JP2929385 B2 JP 2929385B2 JP 2024845 A JP2024845 A JP 2024845A JP 2484590 A JP2484590 A JP 2484590A JP 2929385 B2 JP2929385 B2 JP 2929385B2
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Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、３種の変調周波数の光を使用して測定点ま
での距離を計る光波距離計に関する。
での距離を計る光波距離計に関する。
（従来の技術） 従来、例えば第２図に示すように、ある変調周波数を
有する光を発光ダイオードａで放射し、測定点におかれ
た反射鏡（図示しない）で反射してきた光を受光ダイオ
ードｂで受信信号に変換し、この受信信号を増幅回路ｃ
を介して混合器ｄに入力し、この混合器ｄで受信信号と
参照信号を混合し、混合器ｄの出力信号と基準信号との
位相差から測定点までの距離を測定する光波距離計が知
られている。
有する光を発光ダイオードａで放射し、測定点におかれ
た反射鏡（図示しない）で反射してきた光を受光ダイオ
ードｂで受信信号に変換し、この受信信号を増幅回路ｃ
を介して混合器ｄに入力し、この混合器ｄで受信信号と
参照信号を混合し、混合器ｄの出力信号と基準信号との
位相差から測定点までの距離を測定する光波距離計が知
られている。
この光波距離計では、３種の変調周波数の光を使用し
ており、この３種の変調周波数の光は、主発振器ｅの発
振周波数ｆ1の電気信号と、分周器ｇから出力する周波
数ｆ2の電気信号と、副発振器（VCO）、位相検波器及び
分周器で構成される第1PLL回路ｈの副発振器から出力す
る周波数ｆ3の電気信号をそれぞれ第１周波数選択回路
ｉのアンド回路ｊ1、ｊ2、ｊ3の一入力端子に加え、該
アンド回路ｊ1、ｊ2、ｊ3の他の入力端子に加える処理
制御回路ｋからの周波数選択信号によりアンド回路
ｊ1、ｊ2、ｊ3の１つからどれか１つの変調周波数の電
気信号を出力させ、これをオア回路ｌ、変調回路ｍを経
て発光ダイオードａに加えて得るようにしている。
ており、この３種の変調周波数の光は、主発振器ｅの発
振周波数ｆ1の電気信号と、分周器ｇから出力する周波
数ｆ2の電気信号と、副発振器（VCO）、位相検波器及び
分周器で構成される第1PLL回路ｈの副発振器から出力す
る周波数ｆ3の電気信号をそれぞれ第１周波数選択回路
ｉのアンド回路ｊ1、ｊ2、ｊ3の一入力端子に加え、該
アンド回路ｊ1、ｊ2、ｊ3の他の入力端子に加える処理
制御回路ｋからの周波数選択信号によりアンド回路
ｊ1、ｊ2、ｊ3の１つからどれか１つの変調周波数の電
気信号を出力させ、これをオア回路ｌ、変調回路ｍを経
て発光ダイオードａに加えて得るようにしている。
前記変調周波数ｆ1は変調周波数ｆ2及びｆ3と離れて
高く、ｆ2とｆ3は互いに近接している。
高く、ｆ2とｆ3は互いに近接している。
前記参照信号は、３種の周波数ｆ4、ｆ3及びｆ2の第
１、第２及び第３参照信号で構成され、周波数ｆ4の第
１参照信号は、副発振器、位相検波器及び分周器で構成
される第2PLL回路ｐの副発振器の出力信号であり、周波
数ｆ3の第２参照信号は前記第1PLL hの副発振器の出力
信号であり、周波数ｆ2の第３参照信号は前記分周器ｇ
の出力信号であって、これらの信号は第２周波数選択回
路ｑを構成するアンド回路ｒ1、ｒ2、ｒ3の一入力端子
に入力する。このアンド回路ｒ1、ｒ2、ｒ3は処理制御
回路ｋからの周波数選択信号により対応する第１周波数
選択回路ｉのアンド回路ｊ1、ｊ2、ｊ3が開くとき開
き、第１参照信号はバンドパスフィルタｓを経て混合器
ｄに入力し、第２及び第３参照信号はオア回路ｔ及びバ
ンドパスフィルタｕを経て混合器ｄに入力する。かくし
て混合器ｄから一定の低周波数fc＝|f1−ｆ4｜＝|f2−
ｆ3｜＝|f3−ｆ2｜の信号が出力し、この信号と第２分
周器ｖから出力する基準信号との位相差を計数器ｗで測
定し、各変調周波数の光によって測定した距離を処理制
御回路ｋで合成して正しい測定距離を算出し、この距離
を表示器ｘで表示する。
１、第２及び第３参照信号で構成され、周波数ｆ4の第
１参照信号は、副発振器、位相検波器及び分周器で構成
される第2PLL回路ｐの副発振器の出力信号であり、周波
数ｆ3の第２参照信号は前記第1PLL hの副発振器の出力
信号であり、周波数ｆ2の第３参照信号は前記分周器ｇ
の出力信号であって、これらの信号は第２周波数選択回
路ｑを構成するアンド回路ｒ1、ｒ2、ｒ3の一入力端子
に入力する。このアンド回路ｒ1、ｒ2、ｒ3は処理制御
回路ｋからの周波数選択信号により対応する第１周波数
選択回路ｉのアンド回路ｊ1、ｊ2、ｊ3が開くとき開
き、第１参照信号はバンドパスフィルタｓを経て混合器
ｄに入力し、第２及び第３参照信号はオア回路ｔ及びバ
ンドパスフィルタｕを経て混合器ｄに入力する。かくし
て混合器ｄから一定の低周波数fc＝|f1−ｆ4｜＝|f2−
ｆ3｜＝|f3−ｆ2｜の信号が出力し、この信号と第２分
周器ｖから出力する基準信号との位相差を計数器ｗで測
定し、各変調周波数の光によって測定した距離を処理制
御回路ｋで合成して正しい測定距離を算出し、この距離
を表示器ｘで表示する。
（発明が解決しようとする課題） 従来の上記した光波距離計は、非近接法と近接法を組
合せたものであるから、測定距離の変化に対して誤測定
を生ずる可能性が少ないと共に近接した周波数ｆ2、ｆ3
の参照信号には発振防止、雑音対策のために必要なフィ
ルタを共用できる利点がある。
合せたものであるから、測定距離の変化に対して誤測定
を生ずる可能性が少ないと共に近接した周波数ｆ2、ｆ3
の参照信号には発振防止、雑音対策のために必要なフィ
ルタを共用できる利点がある。
しかしながらこの帯域フィルタは単一の周波数に使用
するものでないので、その選択度を上げるには限度があ
り、周波数ｆ2とｆ3の信号についてそれぞれ別個のフィ
ルタを用いる場合と比べてS/Nが劣る。
するものでないので、その選択度を上げるには限度があ
り、周波数ｆ2とｆ3の信号についてそれぞれ別個のフィ
ルタを用いる場合と比べてS/Nが劣る。
本発明は、従来のこのような課題を解決すると共に参
照信号側の回路を簡素化することをその目的とするもの
である。
照信号側の回路を簡素化することをその目的とするもの
である。
（課題を解決するための手段） 本発明は上記の目的を達成するために、ある変調周波
数を有する光を放射し、測定点におかれた反射鏡で反射
してきた光に対応する受信信号と参照信号とを混合する
混合器を備え、前記変調周波数は第１変調周波数ｆ1、
第２変調周波数ｆ2及び第３変調周波数ｆ3で構成され、
第１変調周波数ｆ1は第２変調周波数ｆ2及び第３変調周
波数ｆ3とは近接せず、第２変調周波数ｆ2と第３変調周
波数ｆ3とは近接し、かつ第１変調周波数ｆ1は第２変調
周波数ｆ2及び第３変調周波数ｆ3より高い周波数であ
り、前記混合器の出力信号と基準信号との位相差から測
定点までの距離を測定する光波距離計において、前記参
照信号は第１参照信号と第２参照信号で構成され、前記
混合器で第１変調周波数ｆ1と同一周波数の受信信号と
混合する第１参照信号の周波数ｆ4と、第２変調周波数
ｆ2及び第３変調周波数ｆ3とそれぞれ同一周波数の受信
信号と混合する第２参照信号の周波数ｆ5を ｆ4＝ｆ1±｜（ｆ2−ｆ3）/2| ｆ5＝（ｆ2＋ｆ3）/2 となるように定め、且つ少なくとも第２参照信号ｆ5に
ついてバンドパスフィルタを設けたことを特徴とする。
数を有する光を放射し、測定点におかれた反射鏡で反射
してきた光に対応する受信信号と参照信号とを混合する
混合器を備え、前記変調周波数は第１変調周波数ｆ1、
第２変調周波数ｆ2及び第３変調周波数ｆ3で構成され、
第１変調周波数ｆ1は第２変調周波数ｆ2及び第３変調周
波数ｆ3とは近接せず、第２変調周波数ｆ2と第３変調周
波数ｆ3とは近接し、かつ第１変調周波数ｆ1は第２変調
周波数ｆ2及び第３変調周波数ｆ3より高い周波数であ
り、前記混合器の出力信号と基準信号との位相差から測
定点までの距離を測定する光波距離計において、前記参
照信号は第１参照信号と第２参照信号で構成され、前記
混合器で第１変調周波数ｆ1と同一周波数の受信信号と
混合する第１参照信号の周波数ｆ4と、第２変調周波数
ｆ2及び第３変調周波数ｆ3とそれぞれ同一周波数の受信
信号と混合する第２参照信号の周波数ｆ5を ｆ4＝ｆ1±｜（ｆ2−ｆ3）/2| ｆ5＝（ｆ2＋ｆ3）/2 となるように定め、且つ少なくとも第２参照信号ｆ5に
ついてバンドパスフィルタを設けたことを特徴とする。
（作用） 第１変調周波数ｆ1を選択するとき、混合器に入力す
る参照信号として周波数ｆ4＝ｆ1±｜（ｆ2−ｆ3）/2|
の第１参照信号を選択し、第２変調周波数ｆ2又は第３
変調周波数ｆ3を選択したとき、周波数ｆ5＝（ｆ2＋
ｆ3）/2の第２参照信号を選択するから、いずれの変調
周波数を選択しても混合器からfc＝｜（ｆ2−ｆ3）/2|
の周波数の低周波信号を出力し、この信号と基準信号と
の位相差から測定までの距離が測定される。
る参照信号として周波数ｆ4＝ｆ1±｜（ｆ2−ｆ3）/2|
の第１参照信号を選択し、第２変調周波数ｆ2又は第３
変調周波数ｆ3を選択したとき、周波数ｆ5＝（ｆ2＋
ｆ3）/2の第２参照信号を選択するから、いずれの変調
周波数を選択しても混合器からfc＝｜（ｆ2−ｆ3）/2|
の周波数の低周波信号を出力し、この信号と基準信号と
の位相差から測定までの距離が測定される。
３種の変調周波数に対して２種の周波数の参照信号を
用意し、その１つを選択すればよいから、参照信号を選
択する回路が簡素化される。
用意し、その１つを選択すればよいから、参照信号を選
択する回路が簡素化される。
（実施例） 以下本発明の実施例を図面につき説明する。
第１図において、１は発光ダイオードで、これは変調
回路２を介して第１周波数選択回路３に接続されてい
る。この第１周波数選択回路３は３つのアンド回路
４1、４2、４3とオア回路５とから成り、３つのアンド
回路４1、４2及び４3の一方の入力端子は、それぞれ発
振周波数ｆ1の主発振器６、周波数ｆ2の信号を出力する
分周回路７及び周波数ｆ3の信号を出力する副発振器８
の各出力端子に接続され、他方の入力端子は信号線2
21、222、223により周波数選択信号を供給する処理制御
回路９に接続されている。周波数選択信号により選択さ
れた周波数ｆ1、ｆ2又はｆ3の信号は変調回路２を経て
発光ダイオード１に加わり、これから変調光を放射す
る。この変調光は測定点におかれた反射鏡で反射してき
て受光ダイオード10に入射し、これから出力する受信信
号は増幅回路11を経て混合器12に入力する。受信信号は
混合器12で参照信号と混合されて一定周波数の低周波信
号となり、この低周波信号は波形整形器13で波形整形さ
れて計数器14に入力する。この計数器14には分周回路７
に接続された分周器15から出力する基準信号が入力され
るので、計数器14は低周波信号と基準信号の位相差に対
応したクロックパルス数をカウントする。
回路２を介して第１周波数選択回路３に接続されてい
る。この第１周波数選択回路３は３つのアンド回路
４1、４2、４3とオア回路５とから成り、３つのアンド
回路４1、４2及び４3の一方の入力端子は、それぞれ発
振周波数ｆ1の主発振器６、周波数ｆ2の信号を出力する
分周回路７及び周波数ｆ3の信号を出力する副発振器８
の各出力端子に接続され、他方の入力端子は信号線2
21、222、223により周波数選択信号を供給する処理制御
回路９に接続されている。周波数選択信号により選択さ
れた周波数ｆ1、ｆ2又はｆ3の信号は変調回路２を経て
発光ダイオード１に加わり、これから変調光を放射す
る。この変調光は測定点におかれた反射鏡で反射してき
て受光ダイオード10に入射し、これから出力する受信信
号は増幅回路11を経て混合器12に入力する。受信信号は
混合器12で参照信号と混合されて一定周波数の低周波信
号となり、この低周波信号は波形整形器13で波形整形さ
れて計数器14に入力する。この計数器14には分周回路７
に接続された分周器15から出力する基準信号が入力され
るので、計数器14は低周波信号と基準信号の位相差に対
応したクロックパルス数をカウントする。
３種の変調光で測定した距離は処理制御回路９で合成
され、補正された距離が表示器16で表示される。以上の
回路構成は従来のものと特に異ならない。
され、補正された距離が表示器16で表示される。以上の
回路構成は従来のものと特に異ならない。
参照信号回路は、アンド回路171及び172から成る第２
周波数選択回路18と各アンド回路171、172に接続された
２つのバンドパスフィルタ191、192とアンド回路172の
入力端子に接続されたインバータ20で構成されており、
アンド回路171、及び172の一方の入力端子はそれぞれ周
波数ｆ4の信号を出力する副発振器21及び周波数ｆ5の信
号を出力する分周回路７の前段分周器７1に接続され、
他方の入力端子はそれぞれ直接及びインバータ20を介し
て共通の信号線221で処理制御回路９に接続されてい
る。
周波数選択回路18と各アンド回路171、172に接続された
２つのバンドパスフィルタ191、192とアンド回路172の
入力端子に接続されたインバータ20で構成されており、
アンド回路171、及び172の一方の入力端子はそれぞれ周
波数ｆ4の信号を出力する副発振器21及び周波数ｆ5の信
号を出力する分周回路７の前段分周器７1に接続され、
他方の入力端子はそれぞれ直接及びインバータ20を介し
て共通の信号線221で処理制御回路９に接続されてい
る。
前記アンド回路171は、第１周波数選択回路３のアン
ド回路４1が開かれたとき開かれるから、周波数ｆ1の信
号が選択されて変調周波数ｆ1の光が放射されたとき周
波数ｆ4の信号が選択され、バンドパスフィルタ191を経
て混合器12に参照信号として入力する。また、アンド回
路172は、インバータ20に信号線221を介して周波数選択
信号が入力しない状態において開かれるようになってい
るから、信号線222又は223を流れる周波数選択信号によ
りアンド回路４2又は４3が開かれたとき開かれる。した
がって周波数ｆ2又はｆ3の信号が選択され変調周波数ｆ
2又はｆ3の光が放射されたとき、周波数ｆ5の信号が選
択され、バンドパスフィルタ192を経て混合器12に参照
信号として入力する。
ド回路４1が開かれたとき開かれるから、周波数ｆ1の信
号が選択されて変調周波数ｆ1の光が放射されたとき周
波数ｆ4の信号が選択され、バンドパスフィルタ191を経
て混合器12に参照信号として入力する。また、アンド回
路172は、インバータ20に信号線221を介して周波数選択
信号が入力しない状態において開かれるようになってい
るから、信号線222又は223を流れる周波数選択信号によ
りアンド回路４2又は４3が開かれたとき開かれる。した
がって周波数ｆ2又はｆ3の信号が選択され変調周波数ｆ
2又はｆ3の光が放射されたとき、周波数ｆ5の信号が選
択され、バンドパスフィルタ192を経て混合器12に参照
信号として入力する。
前記周波数ｆ4は、前記のようにｆ4＝ｆ1±｜（ｆ2−
ｆ3）/2|となるように、周波数ｆ5はｆ5＝（ｆ2＋ｆ3）
/2となるようにそれぞれ定められているから、いずれの
変調周波数の光を放射し、その受信信号が混合器12に入
力したとしても常に｜（ｆ2−ｆ3）/2|の低周波信号が
出力する。
ｆ3）/2|となるように、周波数ｆ5はｆ5＝（ｆ2＋ｆ3）
/2となるようにそれぞれ定められているから、いずれの
変調周波数の光を放射し、その受信信号が混合器12に入
力したとしても常に｜（ｆ2−ｆ3）/2|の低周波信号が
出力する。
尚、第１図において、副発振器８は位相比較器23、分
周器24及びローパスフィルタ29と接続されて第1PLL回路
25を構成し、副発振器21は位相比較器26、分周器27及び
ローパスフィルタ30と接続されて第2PLL回路28を構成し
ている。
周器24及びローパスフィルタ29と接続されて第1PLL回路
25を構成し、副発振器21は位相比較器26、分周器27及び
ローパスフィルタ30と接続されて第2PLL回路28を構成し
ている。
この実施例では、第２図示の回路と比べてインバータ
回路20が余分であるが第２周波数選択回路18のアンド回
路１個とオア回路が不用になり回路構成が簡単になる。
またバンドパスフィルタ192は一つの周波数に対するも
のであるから、選択度が高く、S/Nの良い信号を得るこ
とができる。
回路20が余分であるが第２周波数選択回路18のアンド回
路１個とオア回路が不用になり回路構成が簡単になる。
またバンドパスフィルタ192は一つの周波数に対するも
のであるから、選択度が高く、S/Nの良い信号を得るこ
とができる。
（発明の効果） 本発明は、上述の通り構成されているから、参照信号
回路の構成が簡単になると共に該回路のバンドパスフィ
ルタの選択度を高めることができ、S/N比の良い信号を
得ることができる効果を有する。
回路の構成が簡単になると共に該回路のバンドパスフィ
ルタの選択度を高めることができ、S/N比の良い信号を
得ることができる効果を有する。
第１図は本発明の一実施例のブロック図、第２図は従来
の光波距離計のブロック図である。 １……発光ダイオード ２……変調回路 ３……第１周波数選択回路 10……受光ダイオード 12……混合器 14……計数器 18……第２周波数選択回路 191、192……バンドパスフィルタ
の光波距離計のブロック図である。 １……発光ダイオード ２……変調回路 ３……第１周波数選択回路 10……受光ダイオード 12……混合器 14……計数器 18……第２周波数選択回路 191、192……バンドパスフィルタ
Claims (1)
- 【請求項１】ある変調周波数を有する光を放射し、測定
点におかれた反射鏡で反射してきた光に対応する受信信
号と参照信号とを混合する混合器を備え、前記変調周波
数は第１変調周波数ｆ1、第２変調周波数ｆ2及び第３変
調周波数ｆ3で構成され、第１変調周波数ｆ1は第２変調
周波数ｆ2及び第３変調周波数ｆ3とは近接せず、第２変
調周波数ｆ2と第３変調周波数ｆ3とは近接し、かつ第１
変調周波数ｆ1は第２変調周波数ｆ2及び第３変調周波数
ｆ3より高い周波数であり、前記混合器の出力信号と基
準信号との位相差から測定点までの距離を測定する光波
距離計において、前記参照信号は第１参照信号と第２参
照信号で構成され、前記混合器で第１変調周波数ｆ1と
同一周波数の受信信号と混合する第１参照信号の周波数
ｆ4と、第２変調周波数ｆ2及び第３変調周波数ｆ3とそ
れぞれ同一周波数の受信信号と混合する第２参照信号の
周波数ｆ5を ｆ4＝ｆ1±｜（ｆ2−ｆ3）/2| ｆ5＝（ｆ2＋ｆ3）/2 となるように定め、且つ少なくとも第２参照信号ｆ5に
ついてバンドパスフィルタを設けたことを特徴とする光
波距離計。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2024845A JP2929385B2 (ja) | 1990-02-03 | 1990-02-03 | 光波距離計 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2024845A JP2929385B2 (ja) | 1990-02-03 | 1990-02-03 | 光波距離計 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03229186A JPH03229186A (ja) | 1991-10-11 |
| JP2929385B2 true JP2929385B2 (ja) | 1999-08-03 |
Family
ID=12149555
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2024845A Expired - Fee Related JP2929385B2 (ja) | 1990-02-03 | 1990-02-03 | 光波距離計 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2929385B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102519424A (zh) * | 2011-12-15 | 2012-06-27 | 航天科工惯性技术有限公司 | 一种加速度计安装工装角度变化监测系统 |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010286240A (ja) * | 2009-06-09 | 2010-12-24 | Sokkia Topcon Co Ltd | 光波距離計 |
| JP5234653B2 (ja) * | 2009-06-24 | 2013-07-10 | 株式会社 ソキア・トプコン | 光波距離計 |
| JP5475349B2 (ja) * | 2009-07-01 | 2014-04-16 | 株式会社 ソキア・トプコン | 光波距離計 |
| JP5350328B2 (ja) * | 2010-06-10 | 2013-11-27 | 株式会社京三製作所 | 距離センサ及び制御方法 |
| JP5350331B2 (ja) * | 2010-06-15 | 2013-11-27 | 株式会社京三製作所 | 距離センサ |
-
1990
- 1990-02-03 JP JP2024845A patent/JP2929385B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102519424A (zh) * | 2011-12-15 | 2012-06-27 | 航天科工惯性技术有限公司 | 一种加速度计安装工装角度变化监测系统 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH03229186A (ja) | 1991-10-11 |
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